Astar cıvataları, bilyalı değirmenin astarlarını sabitlemek için hayati öneme sahip bileşenlerdir. Bu cıvatalar kırıldığında, sonuçlar astarların gevşemesi ve yerinden kaymasından (bu durum hem astarların hem de gövdenin aşınmasını hızlandırır) astarın kopması, boşaltma ızgarasının veya kaldırma ekipmanının hasar görmesi ve hatta gövdenin deforme olması gibi daha ciddi sonuçlara kadar uzanabilir — bu da ciddi bir ekipman arızasıdır. Bu nedenle, kırılmanın nedenlerini doğru bir şekilde belirlemek ve derhal uygun düzeltici önlemleri almak hayati önem taşır.

I. Kırılma Nedenlerinin Analizi

Astar cıvatalarının kırılması nadiren tek bir faktörden kaynaklanır; genellikle birden fazla etkenin bir araya gelmesiyle ortaya çıkar. Başlıca nedenler şunlardır:

1. Stres ve Yorgunluk

• Değişken darbe yükleri: Şu sırada bilyalı değirmen İşlem sırasında öğütme araçları ve malzeme, astarlar üzerinde periyodik darbe ve sıkıştırma kuvvetleri uygular. Cıvatalar, uzun süreli alternatif çekme, eğilme ve kesme gerilmelerine maruz kalır. Gerilme yoğunlaşma noktalarında mikro çatlaklar oluşur ve bunlar kademeli olarak yayılır; sonuçta bu durum yorulma kırığı — en yaygın neden.
• Gerilim yoğunlaşması: Cıvata başı ile gövdesi arasındaki geçiş yarıçapının çok küçük olması veya dişlerin kenarlarında keskin çıkıntılar bulunması, gerilme yoğunlaşma faktörünü artırır ve bu bölgelerin yorulma çatlaklarının kaynağı haline gelmesine yol açar.

2. Uygun Olmayan Ön Sıkma Kuvveti

• Aşırı ön sıkma: Montaj sırasında aşırı sıkma, başlangıç çekme gerilimini akma mukavemetine yakın bir seviyeye veya bu seviyenin üzerine çıkarır. Çalışma sırasında darbe yükleri de eklenince, gerilim kopma mukavemetini aşar ve kırılmaya neden olur.
• Yetersiz ön sıkma veya gevşetme: Cıvatalar gerekli tork değerine göre sıkılmadığında veya çalışma sırasında sabitleme önlemleri yetersiz kaldığında (örneğin, kilit pullarının eksik olması, somunların gevşemesi), astar ile gövde arasında boşluklar oluşur. Astarın gövdeye göre hareket etmesi, cıvatalara ek eğilme ve kesme kuvvetleri uygulayarak, sonunda kesme veya eğilme kırılmasına yol açar.
• Cıvatalar arasında dengesiz yük dağılımı: Sabitleme işlemi simetrik ve sırayla yapılmadığından, bazı cıvatalar aşırı yüke maruz kalmaktadır.

3. Kaplama ve Yapısal Faktörler

• Astarların plastik akışı veya deformasyonu: Yüksek manganezli çelik gibi malzemelerden yapılmış astarlar, darbe altında plastik akışa maruz kalabilir ve bu da şişkinlik, bükülme veya kalınlık azalmasına yol açabilir. Bu durum, cıvata başını veya gövdesini sıkıştırarak büyük ek çekme ve eğilme kuvvetleri uygular; bu kuvvetler sonunda cıvatayı koparır veya keser.
• Aşınmış veya hizası bozuk havşa delikleri: Uzun süreli kullanım sonucunda, gömme delikler genişleyebilir veya hizasından sapabilir; bu da cıvata başının dengesiz bir şekilde desteklenmesine yol açarak cıvatada ek eğilme gerilimi oluşturabilir.
• Astarlar arasındaki boşlukların tıkanması veya sıkışması: Malzeme parçaları veya kırılmış çelik bilyeler, astarlar arasındaki boşluklara sıkışır. Termal genleşme veya malzemenin sıkışması, bitişik astarların birbirine baskı yapmasına ve cıvataların sınırlarının ötesine gerilmesine neden olabilir.

4. Üretim ve Malzeme Kusurları

• Malzeme kalitesinin standartların altında olması: Yeterince mukavemetli olmayan malzemelerden (örneğin, alaşımlı çelik yerine sıradan karbon çeliği kullanılması) veya uygun olmayan ısıl işlemden (yetersiz su verme ve tavlama) üretilen cıvatalar, yetersiz mukavemet veya toklukla sonuçlanır.
• İşleme kusurları: Dövme çatlakları, kıvrımlar, aşırı dekarbürasyon katmanları, dişlerdeki çapaklar veya eksik diş profilleri.
• Eskimiş sızdırmazlık contaları: Cıvata ile gövde arasındaki ısıya dayanıklı kauçuk veya asbest contalar zamanla eskiyip çökebilir; bu da cıvatanın gevşemesine veya sızdırmazlığın bozulmasına neden olabilir. Cıvata deliğine toz girmesi ise aşınmayı hızlandırır.

5. Çevresel ve Korozyon Faktörleri

• Korozyon: Islak öğütme tesislerinde veya aşındırıcı malzemelerin öğütülmesi sırasında, soğutma suyu veya çamur cıvata boşluğundan sızarak dişlerde elektrokimyasal korozyona neden olabilir. Oluşan korozyon çukurları, yorulma çatlaklarının başlangıç noktaları olarak işlev görür ve kırılmayı hızlandırır (gerilme korozyon çatlaması).
• Yüksek sıcaklığın etkileri: Kurutma tesislerinde veya havalandırmanın yetersiz olduğu durumlarda, yüksek iç sıcaklıklar cıvata malzemelerinin sünmesine ve mukavemetini kaybetmesine neden olur. Ayrıca, ısıl genleşme, kırılma riskini artıran ek gerilmelere yol açar.

II. Tedavi Yöntemleri

Astar cıvatasının kırılmasının onarımı, kırılmanın meydana geldiği yere, kırılan parçanın durumuna ve değirmenin çalışma durumuna bağlıdır. Bu durumda çeşitli acil onarım ve düzeltici önlemler uygulanabilir.

(A) Rutin Önleyici Bakım Önlemleri (Temel Çözümler)

1. Yüksek kaliteli ve yüksek mukavemetli cıvataları seçin: Kullanım yüksek mukavemetli alaşımlı çelik (örneğin, 42CrMo, 40Cr) gibi, su verme ve temperleme işlemine tabi tutulmuş ve mukavemet sınıfı aşağıda belirtilen değerden düşük olmayan 8,8 derecesi veya 10.9. Diş işleme kalitesini sıkı bir şekilde kontrol edin.
2. Montaj ve sıkma işlemlerini standartlaştırın:
   • Cıvataları şu şekilde sıkın: simetrik çapraz desen Yüklemenin eşit bir şekilde gerçekleşmesini sağlamak için 2–3 aşamada.
   • Şunu kullanın: tork anahtarı belirtilen tork değerine göre sıkın; hisse göre aşırı sıkmayın.
   • Uygunluk kilitleme pulları (örneğin, yaylı pullar, Belleville pullar) veya çift somun gevşemeyi önlemek için.
3. Sızdırmazlık korumasını artırın: Çamur veya toz girişini ve vida dişlerinde korozyonu önlemek için, cıvata başı ile astarın havşa deliği arasına ve gövdenin dış duvarı ile somun arasına ısıya dayanıklı kauçuk veya asbest sızdırmazlık halkaları takın.
4. Düzenli kontrol ve tork ayarlaması: Yeni astarın takılmasından veya değiştirilmesinden sonra, yeniden sıkma Çalışmaya başladıktan sonraki 24 saat içinde tüm cıvataları kontrol edin. Rutin denetimler sırasında somunların gevşek olup olmadığını ve havşa deliğinde anormal aşınma olup olmadığını kontrol edin. Düzenli olarak tesisin durdurulacağı denetimler planlayın.
5. Uygun astar malzemelerini seçin: Darbe yükünün yüksek olduğu ilk bölmede, plastik akışa yatkın yüksek manganezli çelik astarların kullanılmasından kaçınılmalıdır. Bunun yerine, cıvatalara binen sıkıştırma kuvvetlerini azaltmak için daha iyi deformasyon direncine sahip orta karbonlu çok alaşımlı çelikler kullanılmalıdır.

(B) Gevşek veya Hafifçe Bükülmüş Cıvatalar İçin Acil Durum Tedavisi

• Rutin kontrol sırasında bir somunun gevşediği, ancak cıvatanın henüz kırılmadığı tespit edilirse, derhal belirtilen tork değerine göre yeniden sıkın, sızdırmazlık contasını kontrol edin ve gerekirse değiştirin.
• Cıvatanın gövdesi hafifçe bükülmüşse ancak kırılmamışsa, bu durumda değiştirildi. Bükülme nedeniyle iç kısımda hasar oluşmuş olacağından, bunu düzeltip tekrar kullanmayın.

(C) Kırık Cıvataların Onarım Yöntemleri

Kabuk cıvata deliğinde kalan kırık ucun durumuna bağlı olarak, onu çıkarmak için aşağıdaki yöntemler kullanılabilir:

Yöntem 1: Kaynak (en yaygın ve güvenilir yöntem)

• Kırık uç, gövdenin dış yüzeyinden dışarı çıkıyorsa veya delik yüzeyi ile aynı hizadaysa geçerlidir.
• Yöntem:
  ① Kırık çevresindeki yağı ve tozu temizleyin.
  ② Kırık ucun biraz daha küçük bir somunu (veya rondelayı) üzerine yerleştirin ve elektrik ark kaynağıyla kırık uca sıkıca kaynaklayın.
  ③ Hala sıcakken, bir anahtar kullanarak somunu ters yönde yavaşça ve sabit bir şekilde çevirerek kırık parçayı sökün.
  ④ Başarılı olmazsa, daha büyük bir somunla işlemi tekrarlayın.

Yöntem 2: Delme ve diş açma (vida çıkarıcı kullanarak)

• Kırık uç, dışa açık bir kısmı kalmayacak şekilde tamamen gövdenin içinde yer alırken, vida deliği ise nispeten sağlam durumda olduğunda uygulanır.
• Yöntem:
  ① Kırık ucun tam ortasına bir kılavuz delik açın.
  ② Orijinal deliğin küçük çapından daha küçük bir matkap ucu kullanarak kırık parçayı delin.
  ③ Bir sol dişli kılavuz (ters kılavuz) delinmiş deliğin içine. Sıkıştığında, kırık parçayı çıkarmak için ters yönde çevirmeye devam edin.
  ④ Alternatif olarak, özel bir “kırık cıvata çıkarıcı” (ters sarmal çıkarıcı) kullanın.

Yöntem 3: Genişletme ve yeniden diş açma (son çare)

• Kırılan parça paslanarak sıkışmışsa, sağlam bir şekilde kaynaklanmışsa veya dişleri ciddi şekilde hasar görmüşse ve bu durum yukarıdaki yöntemlerin uygulanmasını imkânsız kılıyorsa bu yöntem uygulanır.
• Yöntem:
  ① Eski deliği ve kırık parçayı birlikte delip çıkarmak için, orijinal delik çapından daha büyük bir matkap ucu kullanın.
  ② Daha büyük bir kılavuzla yeniden kılavuzlayın (örneğin, M30’dan M36’ya) ve yeni boyuttaki yüksek mukavemetli bir cıvata kullanın.
  ③ Kabuk kalınlığı genişletmeye izin vermiyorsa, onarım şu şekilde yapılmalıdır: deliği kaynakla kapatma, yeniden delme ve yeniden diş açma orijinal boyutuna.

Yöntem 4: Cıvatayı sökün ve yenisiyle değiştirin

• Kırık parça derine gömülmüşse ve delik ciddi şekilde deforme olmuşsa, gövdenin dışına (yapısal bütünlüğü değerlendirdikten sonra) küçük bir erişim penceresi açın, kırık parçayı içeriden çıkarın, deliği temizleyin, pencereyi kaynakla kapatıp pürüzsüz hale getirin, ardından yeni bir cıvata takın.

(D) İşlem Sonrası Kalite Gereklilikleri

• Değiştirilecek cıvata, orijinal cıvata ile aynı teknik özelliklere sahip olmalı (veya genişletme işleminden sonra geçerli olan yeni teknik özelliklere uygun olmalı) ve mukavemet sınıfı orijinal tasarımdan daha düşük olmamalıdır.
• Yeni cıvatayı takmadan önce, delikteki talaş, yağ veya çimento harcı kalıntılarını iyice temizleyin.
• Değiştirme işleminden sonra, tüm cıvataları yeniden kontrol edin ve tork değerlerini yeniden ayarlayın aynı bağlantı halkası üzerinde, ön gerilimin eşit olmasını sağlamak için.
• Yeniden çalıştırmanın ardından, ilk çalışma aşamasında söz konusu bölgedeki denetimleri sıklaştırın ve 24 saat sonra sıkılaştırma işlemini tekrarlayın.