Başlığı gören bazı kişiler şunu sorabilir: Bir parça metalden yapılmış bir cıvata nasıl yorulabilir? Aslında karbon çeliğinden üretilen cıvatalar ihtiyacımız olan ürünlere üretildiğinde, sürekli kullanım sırasında bazı teknik parametreler ve mekanik özellikler başlangıçtan itibaren gereksinimleri karşılamıyorsa, zaman içinde yavaş yavaş yerel bölgelerine kuvvet uygulayacaktır. Bu kuvvet kritik noktaya ulaştığında cıvatada küçük çatlaklar oluşacaktır. Bu tür çatlakların oluşması yorulmanın yalnızca ilk adımıdır. Çevrim sayısı belli bir seviyeye ulaştığında çatlaklar doğrudan kırılmaya yol açacaktır. Bu, cıvata yorulmasının bir olgusu ve sonucudur.
Peki nedenkarbon çelik cıvatalaryorgunluk mu yaşıyorsunuz? Daha yüksek mukavemete sahip cıvataların yorulmaya daha yatkın olduğu doğru mu? Birincisi, cıvata yorulmasının mukavemetle doğrudan bir bağlantısı yoktur. Sıradan cıvataların daha düşük mukavemet gereksinimleri vardır, bu nedenle uygulama ortamları onlar üzerinde aşırı yorulma etkisine neden olmaz. Bununla birlikte, yüksek-mukavemetli cıvataların uygulama ortamının çekme performansına yönelik belirli gereksinimleri vardır ve bu da cıvatalar üzerindeki yorulma etkisini görünmez şekilde artırır. Bu nedenle günlük hayatta karşılaştığımız cıvata yorulmalarının çoğuyüksek-mukavemetli cıvatalar, ancak bu, sıradan cıvataların yorulmayacağı anlamına gelmez-sadece sıradan cıvataları kullanırken gereksinimlerimiz yüksek değildir.
Cıvata yorulmasının nedenine biraz daha bakalım: Döngüsel kullanım sırasında cıvatanın zayıf noktalarında belirli bir dereceye kadar hasara neden olan ve sonunda çatlaklar oluşturan yerel gerilimdeki değişikliktir. Yani süreç şu şekilde olmalıdır: Önce stres cıvatanın zayıf noktalarını aşındırır, ardından cıvatada çatlakların oluşmasına neden olur. Bir süre sonra çatlaklar giderek büyür. Belirli bir kritik noktada cıvata aniden kırılır. Uzun-dönemli analizlerden sonra, bu tür yorgunluk stresinin oluşması için büyük bir dış kuvvet gerektirmediğini bulduk. Bazen cıvata üzerinde oluşan gerilim, cıvatanın akma dayanımından çok daha düşüktür. Bu nedenle yorulma nedeniyle cıvata kırıldığında, kırılma yüzeyinde dış kuvvetlerin neden olduğu herhangi bir deformasyon veya bükülme belirtisi görülmez.
Yukarıdaki analize dayanarak, cıvataların yorulmaya karşı direnç göstermesine yardımcı olmak için bazı temel üretim süreçlerini uygun şekilde ayarlayabiliriz. Bir şemaya bakalım:
Yukarıdaki diyagram iplik yapısını göstermektedir. İplikler arasındaki boşluğu R açısıyla yapabiliriz. Yorulma kırılmaları çoğunlukla diş köklerinde ve cıvata başının altındaki alanda meydana geldiğinden, bazı temel diş üretim proseslerinin ayarlanması yorgunluğu etkili bir şekilde önleyebilir. Bunu sıradan ipliklerle karşılaştırabiliriz:
Yukarıdaki, diş dişleri arasında dik bir açının oluştuğu sıradan bir ipliktir. Bu dik açı, gerilim değişikliklerine doğrudan yanıt verir, dolayısıyla bu tür-açılı dişler yorulma kırılmasına eğilimlidir. Daha önce analiz edildiği gibi, dişlerin yanı sıra cıvata başının altındaki alan da-yorulma kırılması açısından yüksek riskli bir alandır. Diyagrama bakalım:
Dişler için R açısıyla aynı prensibi takip ederek, cıvata başı ile dişin birleşim noktasında izin verilen aralık dahilinde bir R açısı da işleyebiliriz.
