Ruuviliitoksen esikiristysvoiman vaikutus kitkaväsymiseen ja väsymisikään

Abstract

Koneensuunnitteluun vaikuttava, koneenosia vaurioittava kitkaväsyminen on monimutkainen ilmiö, jonka syntyyn vaikuttavat useat eri tekijät. Kitkaväsyminen voi lyhentää muun muassa ruuviliitosten käyttöikää merkittävästi. Kitkaväsymisen havaitseminen voi olla hankalaa, koska se tapahtuu liitoksen sisällä, ja siitä aiheutuneet säröt ovat erittäin pieniä. Työssä on käyty läpi ruuviliitoksen ja kitkaväsymisen perusteita ja selvitetty kirjallisuudesta esikiristysvoiman vaikutusta kitkaväsymiseen ja väsymisikään ruuviliitoksessa.

Ruuviliitos on yksi yleisimpiä liitostapoja, joka on helppo asentaa ja irrottaa. Ruuviliitos koostuu ruuvista, kiinnitettävistä osista, mutterista ja mahdollisesti aluslevystä. Esikiristys on ruuviliitoksen luotettavuuden kannalta yksi tärkeimpiä tekijöitä. Ruuviliitos on luotettava liitos, kun se on mitoitettu ja asennettu oikein.

Kitkaväsyminen on vauriomekanismi, joka syntyy syklisen rasituksen ja värähtelykulumisen vaikuttaessa samanaikaisesti. Kitkaväsyminen ilmenee säröjen ydintymisenä ja etenemisenä, yleensä luistoalueella tai sen rajalla. Kitkaväsymistä on tutkittu jo vuosikymmeniä, mutta sen hankalan luonteen ja merkittävyyden takia ilmiön yhä parempi tuntemus on tärkeää.

Tutkimuksessa selvisi, että ruuviliitos on niin monimuotoinen liitos, ettei ole olemassa yleispätevää sääntöä esikiristyksen vaikutukselle, sillä esikiristyksen lisääminen voi sekä pidentää että lyhentää liitoksen väsymisikää. Selvisi myös, että esikiristyksen lisääminen kasvattaa pitoalueen kokoa reiän ympärillä ja siirtää säröjen ydintymistä kauemmaksi pultin reiästä.