А от і кругова тріщина у передній втулці !
У #1 цієї теми зображено два варіанта конструкції передньої втулки: без вбудованого пильника (лівіше) та з ним:
У #8 – з вбудованим пильником:
А у #81 – без:
Але є ще й такий варіант без вбудованого пильника: втулка з #112 теми "ХВЗ МАТП "Прогресс" В-110 начала 1950-х", її схема (рис. з Інструкції з догляду, на вело ХВЗ В-14, В-17, В-110Ю В-22 від 1951 року):
Отже, конструкції втулок у зоні підшипників бувають різні, зокрема й з запресованою чашкою. У останньому випадку кругова тріщина зі зовнішньої поверхні не появиться в чашці, оскільки чашка – вже інше тіло.
У #1 686 бачимо варіант з #8 – з вбудованим пильником. Причому її розтин показав відсутність виходу тріщини на поверхню кочення шариків.
Саме така втулка була у мене: у #1 613 теми "Комплектация и сборка велосипедных колёс", і теж з круговою тріщиною, до речі, значно ширшою. І теж виходу тріщини на поверхню кочення шариків я не знайшов. Я тоді ту втулку поміняв на іншу, хотів доламати кувалдою, але не вдалося! Не різав, так досі і валяється з забоями від кувалди, вже непридатна для експлуатації (до речі, фланці так і не відпали!).
З приводу тріщини вельмишановний kisa там же у #1 616, зокрема, написав, що "… видать, подгуляла термообработка, и была какая-то авария. А может, внутренние напряжения после неудачной термички". Там ще є пояснення, можете почитати.
Додам таке.
Є поняття: багатоциклова втома (є ще й малоциклова). Багатоцикловою вважається втома, яка приводить к появі тріщини після 1 млн. (та більше) циклів навантаження. Колесо 28" за один оберт (цикл) проходить приблизно 0.7х3.14=2.2 метра. Тому 1 млн обертів – це 2.2 тис км. Тоді за 44 роки експлуатації вело, з якого була моя втулка, у рік (сезон на даче) повинен був мати середній пробіг приблизно у 50 км. Вочевидь, за сезон (біля 6 місяців) реальний пробіг був значно більшим (я знаю цього першого хазяїна, він (його батька) мав доволі близьку дачу десь з 1957 року, де він фактично жив весь сезон).
Щоб тріщина стала круговою, потрібно ще багато циклів навантаження.
Отже, кругова тріщина у втулці, дуже ймовірно, є результатом багатоциклової втоми. Ймовірно тому, що втулка не є рідною, але ще радянською, тобто їй принаймні більше за 30 років, і за сезон для 1 млн. циклів достатньо проїхати до 75 км.
Малоциклова втома є результатом великого навантаження на рівні границі текучості матеріалу, чого у передньої втулки вело бути не може.
До того, що написав вельмишановний kisa у #1 616, додам ще деякі можливі причини. Втулка сприймає згинальний момент, хоч і невеликий, причому цей момент обертається навколо втулки (або втулка обертається відносно моменту, що тут неважливо). Тому цикл – симетричний, а це – найнебезпечний варіант циклічного навантаження. При такому характері навантаження тріщина завжди з’являється на поверхні, і поступово "росте" вглибину метала, а джерелом тріщини зазвичай є якийсь поверхневий дефект. Це може бути ріска, забій, каверна, інше. Тобто місцевий дефект, який створює місцеву концентрацію напружень.
Якщо б результуючі сили навантаження були спрямовані вздовж однієї прямої, тоді б не було згинаючого моменту. Як ми бачимо з наведених рисунків, площини доріжки кочення шариків та отворів для кріплення шпиць близькі, але не співпадають. В моїй втулці дистанція в осьовому напрямку складає приблизно 1.5-2 мм.
Ех, ще б раз народиться!
Проекти вело ХВЗ: В-110 (1950); В-22 (1954); 111-411 "Украина" (1977); В-541 (1970);
ЖВЗ: В-849 Десна-2 (1979); ГАЗ: В-025 "Школьник" (1966-1975 (?))