ється на надзвичайно цікавих звітах двох інженерів, що служили в поштовому відомстві на французьких шосейних дорогах. Ці інженери рекомендували виробляти ретельний технічний огляд осей в поштових каретах після експлуатаційного пробігу ними 70000 км, мотивуючи це тим, що, як показав досвід, в результаті, мабуть, такої роботи в них з'являються тонкі тріщини в місцях, де є різкі зміни профілю, особливо в гострих вхідних кутах. Вони дають цікавий опис картини поступового утворення цих тріщин і відзначають крихкий характер розвитку. При всьому тому, однак, вони не поділяють (у той час прийнятої) теорії, згідно якої повторні напруги тягнуть за собою рекристалізацію заліза. Статичні випробування осей, що пройшли велику службу в експлуатації, не виявили ніяких змін у внутрішній структурі металу.
З розвитком залізничного будівництва проблема втомного руйнування паровозних осей набула серйозного значення. Ймовірно, першою науковою працею англійською мовою з цього питання була стаття Маккуорна Ренкіна (WJ Масquorn Rankine) [21]. Несподівані, після багаторічної роботи, поломки доброякісних за зовнішнім виглядом осей (рис. 2) пояснювалися зазвичай гіпотезою, відповідно до якої волокниста структура зварювального заліза набуває поступово кристалічну будову. Ренкін показує, що поступове ослаблення матеріалу відбуваються тут без втрати волокнистої структури. За його словами, «злам починається, мабуть, з появи гладкою, що має правильну форму найдрібнішої тріщинки, яка потім опоясує, майже замикаючись, шийку валу і проникає вглиб її в середньому на 12-13 мм. Подібні тріщини проникають, мабуть, з поверхні в центральну частину, так що пошкоджений кінець шийки виходить опуклим, середня ж частина осі по необхідності увігнутою, і тоді діаметр внутрішнього циліндричного ядра неушкодженого матеріалу стає недостатнім, щоб витримувати удари, яким піддається вісь. Частина волокон, складова внутрішнє ядро ??тіла у його осі, стає менш пружною, ніж в шийці, і можливо, що в кутах волокна здають саме з тієї причини, що пружне стан тут раптово зникає. З цих міркувань при виготовленні осей рекомендується до надходження їх на токарні верстати окреслювати кути шийок по пологих кривим, так щоб волокно зберігало безперервність по всій своїй довжині ».
Рис. 2. Малюнок зламу осі через втому металу, 1843 рік.
У 1849-1850 рр. це питання обговорювалося на кількох зборах Лондонського інституту інженерів-механіків. Джемс Мак-Коннелл представив доповідь [21] про залізничні осях, в якому він заявляє: «Наш практичний досвід начебто підтверджує, що навіть за умови найбільшої ретельності у виготовленні ці осі під впливом вібрацій схильні до швидкого пошкодження, яке позначається ще різкіше завдяки особливостям їх форми. Злами в кутах колін з цієї причини майже настільки достовірні і регулярні, що стосовно деяких типів машин ми здатні навіть передбачити число миль, яке вони повинні пробігти для того, щоб з'явилися видимі ознаки руйнування ... Проблема пошкодження осей, що виникає за різними перерахованим мною причинами, представляє велику важливість для всіх залізничних компаній; те, що при цьому відбувається якась зміна природи заліза, є добре встановленим фактом, і вивчення його заслуговує як не можна більш ретельної уваги ... Перехід волокнистої структури в кристалічну повинен бути, як мені думається, поставлений в зв'язок з низкою різноманітних обставин. Кілька зібраних мною зразків, узятих з різних місць осей, що зазнали руйнування, ясно підтверджують мій погляд ».
«У цьому звіті неможливо охопити всі факти, що відносяться до цієї стороні питання; однак виразне розуміння природи ушкодження осей представляє для мене настільки високу цінність, що я реєструю тепер кожну вісь, що надходить із заводу, і прагну отримувати також звіти про їх експлуатаційних характеристиках і зовнішньому вигляді за окремі періоди їх служби, щоб вони дозволили мені судити про те, як з ними слід чинити, щоб підвищити їх якість. Якщо врахувати, що на залізницях Великобританії перебуває в експлуатації близько 200000 осей, то для всякого має стати очевидним, наскільки великі переваги можна буде витягти з того, що такий суттєвий елемент залізничного рухомого складу, як вісь, отримає найбільш раціональні обриси, найкращі якості і найкращу обробку ». Мак Коннелл супроводжує ці міркування цінною порадою: «Весь мій практичний досвід підтверджує бажаність того, щоб ... при профілювання шийок осей, наскільки тільки це можливо, були виключені гострі кути і різкі зміни діаметра, т. Е. Всі порушення міцності перетинів».
Подальше обговорення доповіді зосередилося в основному на питанні про те, змінюється структура заліза під дією циклів розтягування і стиснення або не змінюється. Ніякого загального висновку з цього питання досягнуто не було, і голова зборів Роберт Стефенсон закрив засідання наступним зауваженням: «Мені хотіл...
