ലോഹ ഘടകങ്ങളുടെ ക്ഷീണവും ക്ഷീണവും ഒടിവ്

2022-08-09

ലോഹ ഘടകങ്ങളുടെ ഒടിവിൻ്റെ പ്രധാന രൂപങ്ങളിലൊന്നാണ് ക്ഷീണം ഒടിവ്. Wöhler's ക്ലാസിക് ക്ഷീണം സൃഷ്ടിയുടെ പ്രസിദ്ധീകരണം മുതൽ, വിവിധ ലോഡുകളിലും പാരിസ്ഥിതിക സാഹചര്യങ്ങളിലും പരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ വ്യത്യസ്ത വസ്തുക്കളുടെ ക്ഷീണം ഗുണങ്ങൾ പൂർണ്ണമായി പഠിച്ചു. ക്ഷീണം പ്രശ്നങ്ങൾ മിക്ക എൻജിനീയർമാരും ഡിസൈനർമാരും ശ്രദ്ധിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റയുടെ ഒരു വലിയ തുക ശേഖരിച്ചു, ക്ഷീണം ഒടിവുകൾ അനുഭവിക്കുന്ന നിരവധി ഉപകരണങ്ങളും മെഷീനുകളും ഇപ്പോഴും ഉണ്ട്.
മെക്കാനിക്കൽ ഭാഗങ്ങളുടെ ക്ഷീണം ഒടിവ് പരാജയത്തിന് നിരവധി രൂപങ്ങളുണ്ട്:
*ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് ലോഡുകളുടെ വിവിധ രൂപങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, അതിനെ വിഭജിക്കാം: ടെൻഷൻ ആൻഡ് കംപ്രഷൻ ക്ഷീണം, വളയുന്ന ക്ഷീണം, ടോർഷണൽ ക്ഷീണം, കോൺടാക്റ്റ് ക്ഷീണം, വൈബ്രേഷൻ ക്ഷീണം മുതലായവ;
* ക്ഷീണം ഒടിവിൻ്റെ (Nf) മൊത്തം സൈക്കിളുകളുടെ വലിപ്പം അനുസരിച്ച്, അതിനെ ഇങ്ങനെ തിരിക്കാം: ഉയർന്ന സൈക്കിൾ ക്ഷീണം (Nf>10⁵), ലോ സൈക്കിൾ ക്ഷീണം (Nf<10⁴);
*സർവീസിലുള്ള ഭാഗങ്ങളുടെ താപനിലയും ഇടത്തരം അവസ്ഥയും അനുസരിച്ച്, അതിനെ വിഭജിക്കാം: മെക്കാനിക്കൽ ക്ഷീണം (സാധാരണ താപനില, വായുവിലെ ക്ഷീണം), ഉയർന്ന താപനില ക്ഷീണം, താഴ്ന്ന താപനില ക്ഷീണം, തണുത്തതും ചൂടും ക്ഷീണം, നാശനഷ്ടം.
എന്നാൽ രണ്ട് അടിസ്ഥാന രൂപങ്ങൾ മാത്രമേയുള്ളൂ, അതായത് ഷിയർ സ്ട്രെസ് മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഷിയർ ക്ഷീണം, സാധാരണ സമ്മർദ്ദം മൂലമുണ്ടാകുന്ന സാധാരണ ഒടിവ് ക്ഷീണം. വ്യത്യസ്‌ത സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഈ രണ്ട് അടിസ്ഥാന രൂപങ്ങളുടെ സംയോജനമാണ് ക്ഷീണം ഒടിവിൻ്റെ മറ്റ് രൂപങ്ങൾ.
പല ഷാഫ്റ്റ് ഭാഗങ്ങളുടെയും ഒടിവുകൾ കൂടുതലും ഭ്രമണം വളയുന്ന ക്ഷീണം ഒടിവുകളാണ്. റൊട്ടേഷണൽ ബെൻഡിംഗ് ക്ഷീണം ഒടിവ് സമയത്ത്, ക്ഷീണം ഉറവിട പ്രദേശം സാധാരണയായി ഉപരിതലത്തിൽ ദൃശ്യമാകും, എന്നാൽ ഒരു നിശ്ചിത സ്ഥാനം ഇല്ല, ക്ഷീണം സ്രോതസ്സുകളുടെ എണ്ണം ഒന്നോ അതിലധികമോ ആകാം. ക്ഷീണത്തിൻ്റെ ഉറവിട മേഖലയുടെയും അവസാന ഒടിവു മേഖലയുടെയും ആപേക്ഷിക സ്ഥാനങ്ങൾ സാധാരണയായി ഷാഫ്റ്റിൻ്റെ ഭ്രമണ ദിശയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഒരു കോണിൽ വിപരീതമാണ്. ഇതിൽ നിന്ന്, ഷാഫ്റ്റിൻ്റെ ഭ്രമണ ദിശ ക്ഷീണ ഉറവിട മേഖലയുടെയും അവസാന ഒടിവു പ്രദേശത്തിൻ്റെയും ആപേക്ഷിക സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് മനസ്സിലാക്കാം.
ഷാഫ്റ്റിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ വലിയ സ്ട്രെസ് കോൺസൺട്രേഷൻ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ, ഒന്നിലധികം ക്ഷീണം ഉറവിട മേഖലകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടാം. ഈ ഘട്ടത്തിൽ അവസാന ഒടിവ് മേഖല ഷാഫ്റ്റിൻ്റെ ഉള്ളിലേക്ക് നീങ്ങും.