أوضاع الفشل الشائعة في التروس الحلزونية

تعتبر التروس الحلزونية مكونات أساسية في الآلات، ولكنها عرضة لأنماط فشل مختلفة يمكن أن تؤدي إلى توقف العمل والإصلاحات المكلفة.

من إجهاد الانحناء إلى كسر الأسنان، غالبًا ما تحدث هذه الأعطال بسبب عوامل مثل التحميل الزائد، وسوء المحاذاة، وعدم كفاية التشحيم.

في منشور المدونة هذا، سنستكشف أوضاع الفشل الشائعة للتروس الحلزونية.

طرق فشل التروس الحلزونية

الانحناء التعب

يعد إجهاد الانحناء أحد أكثر أنماط الفشل شيوعًا في التروس الحلزونية. ويحدث ذلك بسبب الإجهاد المتكرر على أسنان التروس، مما يتسبب في ظهور شقوق في منطقة جذر السن. ومع استمرار عمل الترس تحت التحميل الدوري، تنتشر هذه الشقوق حتى يحدث كسر السن في النهاية.

اتصل بالتعب

يتجلى إجهاد التلامس في شكل تآكل أو تقشر على الأسطح الملامسة لأسنان التروس الحلزونية. ويحدث ذلك نتيجة لتكرار إجهادات التلامس العالية التي تتجاوز حد متانة سطح مادة التروس.

خدش

التآكل هو شكل حاد من أشكال تآكل المادة اللاصقة الذي يحدث عندما ينهار فيلم التشحيم، مما يسمح باتصال المعدن بالمعدن بين أسطح أسنان التروس المتزاوجة. يتميز باللحام الموضعي وتمزق المواد، مما يؤدي إلى مظهر خشن وممزق ورمادي غير لامع.

التآكل والتآكل

يحدث التآكل الكاشط عندما تخترق المواد الصلبة أو الجزيئات السطح الناعم لأسنان التروس وتزيل المواد منه. ويمكن أن يتسارع ذلك بسبب وجود ملوثات مثل الغبار أو الرمل أو حطام التآكل الناتج عن الداخل.

يحدث تآكل المادة اللاصقة عندما يحدث اللحام الدقيق والتمزق بين المواد الخشنة المتلامسة تحت ضغوط ودرجات حرارة محلية عالية.

تشوه البلاستيك

يحدث التشوه البلاستيكي عندما تتجاوز إجهادات التلامس قوة خضوع مادة التروس، مما يتسبب في تشوه دائم للأسنان. وهو أكثر شيوعًا في التروس المصنوعة من مواد أكثر ليونة، وتلك التي تعمل تحت أحمال عالية، وفي درجات حرارة مرتفعة.

يمكن أن يحدث تدفق بلاستيكي أيضًا بسبب إجهادات التلامس العالية والتسخين الاحتكاكي في المناطق الموضعية. ويؤثر ذلك على شكل السن، ويؤثر على شبكة التروس، ويزيد من الأحمال الديناميكية، مما يؤدي إلى أوضاع فشل أخرى.

الحفر الدقيق

تظهر الحفر الصغيرة على شكل سطح رمادي متكتل أو متجمد على جوانب أسنان التروس بسبب العديد من الحفر الصغيرة التي يبلغ قطرها عادةً من 10 إلى 20 ميكرونًا. وهي ظاهرة إجهاد سطحي ناتجة عن دورة إجهاد متكررة وتشوه بلاستيكي لخشونة السطح.

تآكل الأسنان والتعب

التآكل هو فشل ناتج عن إجهاد سطحي يتميز بوجود تجاويف صغيرة على سطح أسنان التروس تتشكل نتيجة لانتشار الشقوق تحت السطح تحت ضغوط تلامس متكررة. تنمو التآكلات وتتجمع لتشكل تجاويف أكبر، مما يؤدي إلى فقدان تدريجي لشكل الأسنان.

كسر أسنان التروس

كسر الأسنان هو نمط فشل كارثي حيث ينكسر جزء كبير من سن الترس بعيدًا عن الحافة. ​​يمكن أن يحدث ذلك بسبب التحميل الزائد أو التأثير أو كنتيجة نهائية لأنماط فشل تدريجية أخرى مثل إجهاد الانحناء أو التآكل.

أسباب فشل التروس الحلزونية

• الحمولة الزائدة:إن تعريض التروس لأحمال تتجاوز قدرتها التصميمية يؤدي إلى أنماط فشل مختلفة مثل كسر الأسنان والتآكل والتشوه البلاستيكي.
• المحاذاة غير الصحيحة: يؤدي سوء المحاذاة بين التروس المتزاوجة إلى توزيع غير متساوٍ للحمل عبر عرض الوجه، تركيز الضغوط وتسريع الفشل.
• التشحيم غير الكافي:يمكن أن يؤدي التزييت غير الفعال بسبب اختيار مواد التشحيم غير الصحيحة أو الإمداد غير الكافي أو الصيانة الرديئة إلى تآكل المادة اللاصقة والخدوش والتجاويف الدقيقة وإجهاد التلامس.
• تلوث اشعاعى:قد يؤدي تلوث زيوت التشحيم بالجزيئات الصلبة أو الماء أو المواد الكيميائية السائلة إلى تعطل أغشية زيوت التشحيم وتعزيز التآكل والتآكل والتجويف.
• عيوب مادية:إن وجود شوائب أو مسام أو فصل أو بنية دقيقة غير مناسبة في مادة التروس يمكن أن يعمل كنقطة ضعف لبدء التشقق وانتشاره.
• الزائد الحراري:قد يؤدي توليد الحرارة الزائدة بسبب الانزلاق العالي أو التبريد السيئ أو ارتفاع درجات الحرارة المحيطة إلى تحلل مواد التشحيم والإضرار بخصائص مادة التروس.
• تآكل:يمكن أن يؤدي التعرض للعوامل المسببة للتآكل من البيئة أو منتجات تحلل مواد التشحيم إلى التآكل النقطي والحفر والتآكل المنتظم لأسطح التروس.
• تقلبات الحمل الديناميكي:يمكن أن تؤدي ظروف التشغيل التي تنطوي على أحمال صدمية أو اهتزازات شديدة أو رنين إلى حدوث أحمال زائدة ديناميكية وتسبب كسورًا ناجمة عن التأثير أو فشل التعب.
• الأحمال المعلقة:إن وجود أحمال زائدة عن الحد على أعمدة التروس يؤدي إلى توليد لحظات انحناء إضافية واختلال في المحاذاة، مما يزيد من خطر التعب والأعطال المرتبطة بالتآكل.