Ο κανόνας του ανθρακωρύχου είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της σωρευτικής βλάβης κόπωσης σε μηχανήματα που υπόκεινται σε ποικίλους κύκλους στρες. Βοηθά στην πρόβλεψη της διάρκειας ζωής των συστατικών στοιχείων με την εκτίμηση του τρόπου με τον οποίο διαφορετικές φορτώσεις συμβάλλουν στην κόπωση υλικών με την πάροδο του χρόνου.

Κατανόηση του Κανόνα του Μεταλλευτή

Ο Κανόνας του Miner αναφέρει ότι η συνολική ζημιά που συσσωρεύεται σε ένα υλικό είναι το άθροισμα των κλασμάτων ζημιών που προκαλούνται από μεμονωμένους κύκλους στρες. Όταν το άθροισμα φτάνει το 1, το υλικό αναμένεται να αποτύχει λόγω κόπωσης.

Υπολογισμός Σωρευτικών Βλάβων

Ο υπολογισμός περιλαμβάνει τον προσδιορισμό της βλάβης από κάθε κύκλο καταπόνησης χρησιμοποιώντας την καμπύλη S-N, η οποία σχετίζεται με το εύρος καταπόνησης με τον αριθμό των κύκλων προς αποτυχία. Η βλάβη για κάθε κύκλο υπολογίζεται ως εξής:

Καταργήθηκε = n / N

όπου n είναι ο αριθμός των κύκλων που βιώνουν σε συγκεκριμένο επίπεδο πίεσης και N είναι ο συνολικός αριθμός κύκλων που παρουσιάζουν αποτυχία σε αυτό το επίπεδο στρες.

Παράδειγμα υπολογισμού

Υποθέστε ότι ένα συστατικό βιώνει τρία διαφορετικά επίπεδα στρες κατά τη διάρκεια της ζωής του υπηρεσίας.

  • Επίπεδο στρες 1: 10.000 κύκλοι, N = 20.000
  • Επίπεδο στρες 2: 5.000 κύκλοι, N = 10.000
  • Επίπεδο στρες 3: 2.000 κύκλοι, N = 5.000

Η ζημία για κάθε επίπεδο στρες υπολογίζεται ως εξής:

Καθήκον 1 = 10.000 / 20.000 = 0.5

Καταστροφή 2 = 5.000 / 10.000 = 0.5

Καθήκον 3 = 2.000 / 5.000 = 0.4

Η συνολική ζημιά είναι το άθροισμα:

Συνολικές ζημιές = 0.5 + 0.5 + 0.4 = 1.4

Δεδομένου ότι η συνολική ζημία υπερβαίνει το 1, το εξάρτημα αναμένεται να αποτύχει πριν από την ολοκλήρωση όλων των κύκλων.