Основные неисправности пружин и рессор

На основании анализа видов повреждений рессор и пружин в эксплуатации установлено, что в большинстве случаев они выходят из строя по двум причинам — усталостным изломам и проседанию, вызванному потерей упругих свойств. Хрупкие изломы практически не встречаются.

Что же касается износа рессорных листов вследствие трения между ними, коррозии и др., то по этим причинам рессоры и пружины выходят из строя сравнительно редко.

Явление усталостного разрушения металла достаточно хорошо изучено. Известны в основном причины, приводящие к образованию вначале мало заметной, со временем развивающейся трещины усталости с местом зарождения обычно на поверхности, где имеют место: обезуглероживание, риски, забоины, закаты, волосовины и т. п.

Однако, как будет видно дальше, дефекты металла, вызывающие усталостные трещины, имеются и внутри сечения прутка или полосы. Весьма важным обстоятельством, способствующим появлению трещин усталости, является то, что именно на поверхности прутка или полосы при работе рессоры или пружины появляются максимальные напряжения, называемые растягивающими, когда они действуют так, что поверхностные слои металла растягиваются под действием приложенных сил. Такие напряжения опасны при работе рессор и пружин, так как вызывают их  усталостное разрушение.

Вот почему нашел применение наклеп дробью вогнутых поверхностей рессорных листов и пружин, где под нагрузкой появляются растягивающие напряжения. Дробь, с большой силой ударяясь о поверхность, деформирует, расплющивает ее, создавая тем самым остаточные напряжения сжатия, которые разгружают рессорный лист или пружину при работе. В некоторой степени наклеп дробью снижает вредное действие обезуглероживания поверхностного слоя рессорного листа или пружины. Поэтому наклеп дробью полезен. Другое дело, что иногда технология наклепывания дробью бывает несовершенной, и тогда эффекта увеличения долговечности можно не получить.

Усталостные трещины появляются гораздо раньше, если металл имеет низкую прочность (предел прочности при растяжении). Основная характеристика усталости— предел выносливости, т. е. такое напряжение, при котором металл не разрушается от усталости, сколько бы раз мы его ни нагружали. Предел выносливости тем выше, чем больший предел прочности при растяжении имеет металл. Значит, необходимо добиться высокого предела прочности рессорно-пружинной стали. Изменением химического состава можно получить сталь повышенной прочности по сравнению с углеродистой, конечно, после соответствующей рациональной термической обработки. Вот почему углеродистая сталь была вытеснена кремнистой сталью марок 55С2 и имеющей гораздо более высокий предел прочности при растяжении после термообработки. Однако с увеличением предела прочности сталь становится более чувствительной

к концентрации напряжений.

Выше говорилось, что рессоры часто выходят из строя вследствие проседания, а пружины еще и от перекоса. Ремонт таких деталей трудоемок, так как необходимо снять пружину или рессору, нагреть до высокой температуры, выправить и затем произвести повторную термическую об работку.  Понятно, что ремонт потерявших свои упругие свойства деталей отнимает не меньше средств, труда и времени, чем изготовление новой пружины или рессоры. От чего же проседают пружины и рессоры и как избежать этого дефекта можно узнать в статье «Предел упругости пружинного материала».

2 Январь 2013 Опубликовано в Мастер-класс

Комментирование закрыто.