Аналіз причин розриву колісного болта

Для болтів із широкою зоною розповсюдження втомної тріщини (початкова зламана частина болта) зона розповсюдження втомної тріщини займає близько 70% усієї площі поверхні зламу. Це вказує на те, що болт відчуває відносно низьку напругу під час використання та має добру пластичну міцність. Його властивість руйнування відноситься до нерівномірного розподілу напруги з локальною концентрацією напруги, що призводить до пластичної деформації та мікрорухового зносу штока болта через стиснення та мікрообертання, що викликає утворення поверхневих тріщин зносу та джерел тріщин руйнування на болті.
Поверхня зламу колісного болта має радіальний малюнок, який поступово розширюється від джерела тріщини до болта. При певному розширенні смуг втоми, тобто нестабільному розширенні, виникає миттєве руйнування, яке є втомним руйнуванням при вигині.
Після аналізу руйнування колісних болтів є послідовним, а саме: втома від двонаправленого вигину → втома від однонаправленого вигину (ширша зона розтягування) → втома від однонаправленого вигину (вужча зона розтягування) → миттєвий руйнування.
Виходячи з наведеного вище аналізу, руйнування колісного болта спричинене напругою згину, що утворюється в місці зламу через окружну силу (сила в тангенціальному напрямку кола індексації колісного болта) від обода колеса, редуктора обода колеса, і гальмівний барабан під час руху та гальмування.
Виходячи з наведеного вище аналізу, основною причиною напруги вигину колісних болтів є ослаблення колісних гайок.
На початковій стадії відкручування колісна гайка, під час їзди та гальмування між колісним болтом і кромкою колеса, гальмівним барабаном і ободом колеса можуть контактувати лише 2-4 болти. Таким чином, напруга згину, що значно перевищує межу втоми колісного болта, буде створюватися в цьому місці зламу, що призведе до утворення джерел тріщин у колісному болті. При продовженні експлуатації транспортного засобу під дією знакозмінних навантажень тріщини в місці виникнення тріщин болтів продовжують розширюватися і закриватися, утворюючи втомні тріщини. Під постійною дією змінної механічної напруги втомні тріщини поширюються далі, що в кінцевому підсумку призводить до втомного руйнування болта та подальшого руйнування.