82B je vysoce-uhlíková pružinová ocel, která se vyznačuje vysokou pevností a tvrdostí, ale je vysoce citlivá na vměstky, segregaci, povrchové defekty, zbytkové napětí a faktory prostředí. Selhání pružiny obvykle není způsobeno jedním faktorem, ale je kombinovaným výsledkem materiálů, výrobních procesů a provozních podmínek. Dnes budeme hovořit o osmé fázi: Podmínky zatížení: Čistá mechanická porucha.

8. Podmínky zatížení: Čistá mechanická porucha

8.1 Únavová zlomenina

• Problém: Pružina snáší cyklické zatížení po dlouhou dobu a amplituda napětí překračuje povolený rozsah materiálu nebo konstrukce.
• Mechanismus: Cyklické zatížení způsobuje vznik mikrotrhlin v povrchových defektech, vměstcích nebo v oblastech s vysokým{0}}namáháním. Trhlina se s každým cyklem trochu šíří a nakonec zbývající průřez -neunese zatížení a okamžitě praskne.
• Důsledky:

Zlomenina v rámci jmenovité životnosti

Povrch lomu vykazuje zónu šíření únavy a zónu okamžitého lomu

Odstávka systému

Bezpečnostní rizika

8.2 Uvolnění stresu a trvalá deformace

• Problém: Pružina je po dlouhou dobu ve stavu vysokého stlačení nebo se pracovní napětí blíží meze průtažnosti.
• Mechanismus: Dislokace v materiálu se pohybují pomalu a část elastické deformace se přemění na nevratnou plastickou deformaci, což způsobí, že zatížení časem klesá.
• Důsledky:

Volná výška se zkracuje

Útlum síly pružiny

Ztráta síly předpětí

Selhání akce mechanismu

8.3 Zlomenina při nárazovém přetížení

• Problém: V provozním stavu se vyskytují okamžitá rázová zatížení překračující návrhové hodnoty.
• Mechanismus: 82B má vysokou pevnost, ale omezenou houževnatost. Rázové zatížení působí krátkodobě a energie se koncentruje. Materiál nemůže absorbovat energii nárazu prostřednictvím plastické deformace a je náchylný ke křehkému lomu.
• Důsledky:

Okamžité zaklapnutí

Díly odlétají

Poškození periferních součástí

Bezpečnostní rizika

8.4 Rezonance a zesílení dynamického napětí

• Problém: Pracovní frekvence je blízká vlastní frekvenci pružiny.
• Mechanismus: Rezonance zvýší amplitudu pružiny a skutečné dynamické napětí je mnohem vyšší než statické návrhové napětí. Mezi cívkami může docházet ke kolizím, nárazům cívek nebo místnímu tření.
• Důsledky:

Jaro se zahřívá

Poškození povrchu

Zrychlené šíření únavové trhliny

Rychlý pokles výkonu

8.5 Šíření povrchových mikrotrhlin

• Problém: Drobné škrábance, prohlubně nebo praskliny zanechané během tváření nebo obrábění.
• Mechanismus: Při čistě mechanickém cyklickém zatěžování se napětí koncentruje ve spodní části povrchového defektu a špička trhliny se opakovaně otevírá a zavírá a postupně se rozšiřuje dovnitř.
• Důsledky:

Časná únavová zlomenina

Zlomenina začíná z pevné polohy

Podobné závady vedou k selhání šarže