วันจันทร์ที่ 13 กันยายน พ.ศ. 2553

การเพิ่มอายุการใช้งานเมื่อวัสดุรับแรงแบบคาบ (Improving Fatigue Life)

"การล้า หมายถึง การเปลี่ยนแปลงของวัสดุที่บริเวณใดบริเวณหนึ่งอย่างต่อเนื่อง และถาวร เมื่ออยู่ภายใต้สภาวะรับแรงซ้ำไปซ้ำมา ทำให้เกิดรอยร้าวขึ้น และมีการขยายตัวขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ภายในชิ้นงาน จนเหลือพื้นที่รับแรงเพียงเล็กน้อย และเกิดการแตกหักแบบทันทีทันใดที่ความเค้นต่ำ "

วันนี้ผมมีคำแนะนำง่ายๆ เกี่ยวกับการเพิ่มอายุการใช้งานของชิ้นส่วนเมื่อต้องรับแรงแบบคาบ (Cyclic Load) ซึ่งมีดังนี้

1. ลดระดับของค่า mean stress ((σmax + σmin)/2) ให้ต่ำลง

รูปที่ 1 mean stress = (σmax + σmin)/2

รูปที่ 2 ผลการลดค่า mean stress


2. ปรับสภาพของผิวหน้าชิ้นงานให้อยู่ภายใต้ความเค้นแรงอัด (Comprssive stress) ทั้งนี้เพื่อเป็นการยับยั้งการขยายตัวของรอยแตก ซึ่งที่นิยมทำกันมี 2 วิธี คือ การยิงเม็ดโลหะ (Shot peening) และการเพิ่มผิวแข็งด้วยกระบวนการทางความร้อนที่เรียกว่า คาร์บูไรซิ่ง (Carburizing)


รูปที่ 3 วิธีการเพิ่มความเค้นแรงอัดบนผผิวหน้า

3. กำจัดบริเวณที่เป็นจุดรวมของความเค้น หรือบริเวณที่ความเค้นชอบมาชุมนุมกัน (Stress concentrator) ได้แก่ ร่อง หลุม รอยข่วน รอยกด มุมแหลม มุมฉาก สำหรับการออกแบบอาจเพิ่มรัศมีความโค้ง (R curve)

รูปที่ 4 การออกแบบเพื่อลดการแตกหัก

สำหรับผู้อ่านท่านใดมีข้อเสนอแนะที่นอกเหนือจากนี้ เชิญเลยนะครับ ขอบคุณมากครับ

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

การกัดกร่อนกับท่อทองแดงแบบรังมด (Ant-nest corrosion)

วันนี้มีเคสจากหน่วยงานขนส่งมวลแห่งหนึ่งแจ้งว่าท่อทองแดงในระบบเครื่องปรับอากาศเกิดการกัดกร่อนแล้วนำมาสู่การรั่วมาปรึกษา ผมจำได้ว่าเคยวิเคราะห...