Gép- és tartószerkezetek méretezése dinamikus igénybevételre

Előszó

Élettartam a technikában A gépek és más szerkezetek használatát nem csak a műszaki fejlődés folytán bekövetkező elavulás, újabb, előnyösebben használható gyártmányok megjelenése korlátozza. Idővel a környezet hatására minden szerkezet használhatatlanná válik és legfeljebb mint műemlék képvisel értéket. Ezt a folyamatot a használat meggyorsítja, karbantartás és javitás lassítja. A szerkezet használhatósága a szolgálati idő függvénye. Az az időtartam, amelynek elteltével valamely szerkezet használhatatlanná válik, annak élettartama. Minthogy a legtöbb szerkezet használata nem folyamatos, hanem megszakitásos, az élettartamot többnyire nem időegységekkel mérik, hanem a szerkezet működésére jellemző más egységekkel, mint pl. fordulatszámmal, jármüveknél a megtett távolsággal, vagy adott igénybevételek előfordulásának számával. A gépek és más szerkezetek élettartama egyrészt a szerkezet tulajdonságainak, másrészt az azt igénybe vevő külső tényezők - köztük a használat módjának - dialektikus kölcsönhatásából adódik. Mindkettő ismét több, tág határok közt változó összetevőre bontható. Ha az élettartamot szobahőmérsékleten vizsgáljuk és kirekesztjük a csak magasabb hőfokon jelentőssé váló tartós folyás jelenségét, a környezethatás 3 legfontosabb tényezője a mechanikai súrlódás hatása: a kopás, a vegyi kölcsönhatás: a korrózió, valamint a terhelés hullámzása, amelynek következtében a szerkezet elromolhat. Ha balesetektől és más előre nem látható, véletlen erőszaktól és túlterheléstől eltekintünk, a terhelés hullámzásának fő következménye a szerkezet kifáradása. Ez persze nem azonos élőlények kifáradásával, amely az igénybevétel megszüntetésével kipihenhető. Szerkezetek kifáradása irreverzibilis, nem gyógyítható folyamat és ezért különös óvatosságra int. A szerkezet tartóssága szempontjából fokozottan veszélyesek azok az esetek, amikor az emlitett 3 tényező - vagy akár csak kettő közülük - komplex módon együtt jelentkezik. így ismert, hogy kopásnak kitett helyeken könnyen megjelenik a különösen veszélyes berágódásos (fretting) korrózió. Hasonlóan súlyos műszaki probléma a korróziós fáradás és a berágódásos fáradás hatásának leküzdése. Ezekkel az összetett jelenségekkel azonban itt nem kivánunk foglalkozni. Vissza