Автоэкспертиза: карданный вал. ч2. Анализ и выводы.

В комментариях к первой статье лучше всех инженерное мышление и экспертную логику проявили FullZero, Shajtan и dbond . Чё, молодцы!
Особо отмечу Shajtan за полноту описания повреждений и решил подарить ему золотой гаечный ключ. Пока вирутальный. Вот такой:

Экспертиза показала, что виноват автодилер. Нужно было лучше закреплять фланцы карданного вала. Автодилер признал, что не прав. Водитель грузовика оказался не причём.
И хорошо, что транспортная компания обратилась в экспертизу, а то пришлось бы платить за ремонт.
Далее подробные результаты экспертизы.
Анализ дефектов

Ослабление момента затяжки болтового соединения уменьшает силу (Р) прижимающую фланец к фланцу ,что приводит к уменьшению силы трения (Fтр=µР). В результате этого момент вращения, передаваемый карданным валом, оказывается больше момента от силы трения фланцев стянутых болтами, и фланцы начинают шевелиться друг относительно друга насколько им позволяет зазор между крепёжными болтами и отверстиями во фланцах. Такое шевеление приводит не только к появлению блестящих пятен, но и к образованию кратерообразной стенки около края крепёжного отверстия. Стенка образовывается в результате пластической деформации от воздействия болта на внутреннюю поверхность отверстия фланца. Такое воздействие «разбивает» отверстие и одновременно образовывает на краю отверстия стенку. Наличие таких признаков как:
-блестящие пятна на привалочных поверхностях фланцев,
- образование кратерообразной стенки около края крепёжного отверстия,
- разбитые отверстия во фланцах,
- следы от резьбы болтов на внутренней поверхности крепёжных отверстий,
однозначно говорит о недостаточно затянутом болтовом соединении фланцев.

В результате эксплуатации такого шевелящегося соединения постепенно открутились гайки. Последней оставалась гайка на болту проходящем через погнутое ухо.

Эта сила, воздействуя на кардан, погнула второй подвесной подшипник, одновременно согнув ухо фланца, и карданы сместились назад за счёт переднего шлицевого соединения, после чего последний болт оборвался и кардан ударился несколько раз о раму автомобиля, оставив на ней следы деформации. Для того чтобы убедиться, что сила дисбаланса в состоянии привести к таким последствиям, необходимо посчитать приблизительное значение этой силы.
Центробежная сила F=mrώ
m-неуравновешенная масса
r-радиус вращения
ώ-угловая скорость=2πn/60
m-масса третьего кардана около 30 кг с учётом того что только один край его смещается относительно оси вращения возьмём массу =10кг.
r-радиус вращения =0,1м.
n-количество оборотов в минуту возьмём движение на прямой передаче при 1000 об/ мин двигателя.
ώ=2х3,14х1000/60=104,69 рад/сек
F=10х0,1х104,69х104,69=10960 ньютонов-это очень значительная сила, воздействие которой на подвесной подшипник в состоянии вызвать значительные деформации.

А – Сила направлена вверх в сторону лонжерона, обладающего значительной жёсткостью.
Б -- Сила направлена вниз корпус работает на растяжение, деформаций не происходит.
В -- Сила направлена влево, жёсткости недостаточно, корпус деформируется в сторону действия силы.
Г -- Сила направлена вправо, жёсткости недостаточно, корпус деформируется в сторону действия силы.
Если вращение вала происходит по часовой стрелке вариант В вероятнее.
Такая версия полностью воссоздает картину событий и объясняет оставшиеся на кузове следы и характер деформаций подвесного подшипника.
Кроме такой версии развития событий, также рассматривалась возможность повреждения подвесного подшипника от воздействия внешних сил и как следствие обрыва болтов, соединяющих фланцы второго и третьего карданных валов.

Направление деформации говорит о приложении силы изнутри корпуса подвесного подшипника, а форма деформации совпадает с диаметром карданного вала. См. ниже:




Кроме того, версия внешнего воздействия не позволяет установить причинно-следственную связь между повреждениями подвесного подшипника и последующего отворачивания крепёжных болтов. Доказательством этого является приезд автомобиля своим ходом в ремонтную зону после установки новых болтов.
Основной вывод
Таким образом, дефектом автомобиля является деформация корпуса второго подвесного подшипника и разрушение резинового демпфера по причине недостаточной затяжки четырёх болтовых соединений крепления фланцев второго и третьего карданных валов. Так как затяжка резьбовых соединений тарированным моментом это обязанность производителя, следовательно, дефект носит технологический характер.
Для устранения дефекта необходимо провести ремонтные работы связанные с заменой второго подвесного подшипника и балансировкой карданных валов .
Итоги экспертизы
Автодилер был вынужден согласиться с выводами эксперта и решил урегулировать спор с транспортной компанией до суда.
Размышления
Это была попытка переложить сухой язык экспертизы на более человеческий. Надеюсь статьи были интересным чтивом и полезным упражнением для ума.
Но за объяснение "по-уму" спасибо. Познавательно.