641

Усталостное разрушение металла, или п###а рулю

Спокойно без всякой жести и даже без напряжения катил по трассе на работу и вдруг правая рука резко проваливается вниз. Скорость небольшая, дорога ровная - легко удерживаю равновесие, но от дальнейшей поездки пришлось отказаться. В городе с сильным движением катать на половинке руля чревато боком.

Довольно толстый металл, известный производитель хороших велосипедов. Но за 9 лет катания руль превратился в тыкву. Пробег примерно 25тыс км.

Словив такую психологическую травму лично, полез в гугл и вот что обнаружил (далее выдержки с сайта http://aluminium-guide.ru/mexanicheskie-svojstva-alyuminievy...):

Как и другие металлы, алюминий и его сплавы разрушаются при повторяющихся нагрузках при уровне напряжений значительно более низком, чем при статических нагрузках.


Обычная процедура усталостных испытаний заключается в испытании определенного количества образцов при различных уровнях амплитуды напряжения. При нанесении результатов испытаний на график напряжение-количество циклов до разрушения получают кривую усталости (рисунок 1). Ее также часто называют кривой Веллера

У сталей кривая усталости имеет плоский участок, определяющий предел усталости. При напряжениях ниже этого предела усталости материал никогда не разрушиться. Большинство алюминиевых сплавов, как и другие цветные металлы, не имеют такого предела. Поэтому для большинства алюминиевых сплавов всегда в результате циклического нагружения будет происходить разрушение

(и опять от себя)

Как видно из графика, прочность сплава мало влияет на усталостную прочность, а значит все алюминиевые рамы/рули/подседелы и прочее одинаково подвержены риску внезапно сломаться пополам, чем больше срок эксплуатации, тем выше вероятность разрушения. Вне зависимости от именитости бренда, примененных технологий облегчения и стоимости детали - время работает против нас. Может поэтому на велофорумах советуют менять алюминиевые рамы раз в 5 лет, правда там же приводят примеры использования по 20 и более лет.


PS

Ушел копить деньги на титановую раму.

Лига Велосипедистов

7.8K постов15.2K подписчика

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
94
Автор поста оценил этот комментарий

Прости, друг, но это вряд ли именно усталостное разрушение.

Для усталостного разрушения нужны продолжительные циклические нагрузки, как у осей вагонов, например.
Внешний вид среза не характерен для усталостного разрушения. При усталостном разрушении срез очень ровный, буквально зеркальный.
У тебя простой обычный брак, была изначально небольшая трещина в металле, которую ты со временем расшатал.

раскрыть ветку (26)
18
Автор поста оценил этот комментарий

Ну... а может, винты, стягивающие руль, перетянуты?

раскрыть ветку (2)
6
Автор поста оценил этот комментарий
согласен полностью. был подобный случай у меня . купил велик. через мес также отлетело пол руля. снял и видно что был перетянут и деформирован.
4
Автор поста оценил этот комментарий

Имено. Тем более руль свежий, судя по фото

4
Автор поста оценил этот комментарий

Требую хороших фоток усталостного разрушения!

раскрыть ветку (4)
7
Автор поста оценил этот комментарий

Отсюда и ниже
http://rcit.su/techinfo50.html#ti50-17

раскрыть ветку (3)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Наверное, тупой вопрос, но мне (из поста) показалось, что сталь усталости не подвержена. Оси и прочее по ссылке не из неё делают?

раскрыть ветку (2)
5
Автор поста оценил этот комментарий

Подвержена прежде всего сталь. Сталь - это сплав железа и углерода, в ней всегда есть относительно крупные кристаллы того и другого. Другие сплавы более однородны и именно поэтому усталости не подвержены.

4
Автор поста оценил этот комментарий

Сталь не подвержена усталости на малых нагрузках, при этом на больших нагрузках ведет себя также как и цветные металлы. График #1

4
Автор поста оценил этот комментарий

мне кажется в этом месте среза не может быть, т.к. нагрузка на изгиб.

раскрыть ветку (1)
5
Автор поста оценил этот комментарий

При изгибе тоже весьма часто образуется ровный срез на участке растяжения, если изначально не было особых дефектов.

2
Автор поста оценил этот комментарий

и обнаруживается такое только через 9 лет.

печально...

раскрыть ветку (3)
4
Автор поста оценил этот комментарий

Почему печально? Всё-таки девять лет - вполне себе срок.

2
Автор поста оценил этот комментарий
У меня на второй год руль такой же номер выдал. И скорость была повыше, поэтому пришлось упасть :)
0
Автор поста оценил этот комментарий
печально - это к концу сезона (по факту второй год, но первый сезон был неполным) на новом форварде под конец гарантии :-(
1
Автор поста оценил этот комментарий

Тут инфа 100% что перетянуты были болты. Срез ровно по выносу - классика. Таким образом можно и карбоновый руль, который не подвержен усталости, пережать и говорить что "усталость"

1
Автор поста оценил этот комментарий

хех, у меня было точно так-же, ехал, никого не трогал и раз, руль развалился, точно-такое же повреждение, в том-же месте, прошло чуть больше 5 лет с момента покупки вела, и как раз на рули и идут нагрузки, мы при езде на него опираемся и дергаем во все стороны, вот и переломился в месте наибольших нагрузок, причем вообще на ровном месте.

раскрыть ветку (4)
0
Автор поста оценил этот комментарий
А если б седло отлетело?? ))
раскрыть ветку (3)
0
Автор поста оценил этот комментарий

тоже было, ломался подседельный штырь, довольно странно ощущать когда седушка резко уходит, но ничего страшного, можно ездить и без седла

раскрыть ветку (2)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Ну у меня недавно ось полетела... педальная, блин) учитывая, что это был обычный "взрослик", отсутствие всяких ручных тормозов, ночь, гравийную дорогу и кусты впереди, я отделался легким испугом )))
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

ого, я и  не думал что она сломаться может, видимо "повезло" нарваться на дичайщий брак

0
Автор поста оценил этот комментарий
Полностью согласен.
Автор поста оценил этот комментарий

Наличие трещины не отменяет усталостного характера излома. просто это произошло быстрее.

раскрыть ветку (2)
22
Автор поста оценил этот комментарий

Вот как раз наличие излома полностью опровергает предположение об усталости.
Усталость - это не разрушение под действием непреодолимой нагрузки, это ослабление связей между микрокристаллами сплава. Тут явно видно, что металл порвали большим усилием. Вероятно, в результате некачественного изготовления в изделии присутствовало слабое место (концентратор напряжения).

8
Автор поста оценил этот комментарий

Для усталостного разрушения нужны серьезные нагрузки и много-много циклов повторения.
Ручной инструмент лежит далеко за плоскостью причин возникновения усталости.

Автор поста оценил этот комментарий

Слишком маленький шанс, что автор столько лет и километров проездил, а сломалось именно сейчас. И он сказал, что "Спокойно без всякой жести и даже без напряжения катил по трассе [...]. Скорость небольшая, дорога ровная". Т.е. экстремальной нагрузки не было.

А то, что на сломе не видно характерных признаков усталостного разрушения, так это может быть из-за того, что это полая труба и площадь очень мала.


А циклические нагрузки очень даже присутствуют при езде на ведлосипеде. Каждая неровность на дороге даёт такую нагрузку. Просто амплитуды не такие одинаковые, "как у осей вагонов". А количество повторий было более чем достаточным на его 25-ти тысячах километров.

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Вы посмотрите хотя бы в этом посте на графики, какие должны быть нагрузки и сколько должно быть циклов.
10^7 циклов при хотя бы 50 МПа, откуда они возьмутся в руле велосипеда? Вы отдаете себе отчет, что такое нагрузка в данном случае? Какие это должны быть цифры?

Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку