Dlaczego śruba pękła?

W naszej produkcji przemysłowej śruby często się psują, więc dlaczego śruby się psują? Dziś analizuje się go głównie w czterech aspektach.

W rzeczywistości większość pęknięć śrub wynika z luzów, a one pękają z powodu luzów. Ponieważ sytuacja poluzowania i zerwania śruby jest mniej więcej taka sama jak w przypadku pęknięcia zmęczeniowego, ostatecznie zawsze możemy znaleźć przyczynę w wytrzymałości zmęczeniowej. Tak naprawdę wytrzymałość zmęczeniowa jest tak duża, że ​​nie jesteśmy sobie w stanie tego wyobrazić, a śruby w ogóle nie potrzebują wytrzymałości zmęczeniowej podczas użytkowania.

Po pierwsze, pęknięcie śruby nie wynika z wytrzymałości śruby na rozciąganie:

Weźmy jako przykład śrubę o wysokiej wytrzymałości M20×80 klasy 8,8. Jego waga wynosi zaledwie 0,2 kg, a minimalne obciążenie rozciągające wynosi 20 ton, czyli aż 100 000 razy więcej niż jego ciężar własny. Ogólnie rzecz biorąc, używamy go tylko do mocowania części o masie 20 kg i wykorzystujemy tylko jedną tysięczną jego maksymalnego obciążenia. Nawet pod działaniem innych sił w sprzęcie nie da się przebić tysiąckrotności ciężaru elementów, dlatego wytrzymałość na rozciąganie łącznika gwintowanego jest wystarczająca i nie ma możliwości uszkodzenia śruby na skutek niewystarczająca siła.

Po drugie, pęknięcie śruby nie jest spowodowane wytrzymałością zmęczeniową śruby:

Element złączny można poluzować tylko sto razy w eksperymencie luzowania wibracją poprzeczną, ale w eksperymencie wytrzymałości zmęczeniowej element złączny musi wibrować wielokrotnie milion razy. Innymi słowy, łącznik gwintowany poluzowuje się, gdy wykorzystuje jedną dziesięciotysięczną swojej wytrzymałości zmęczeniowej, a my wykorzystujemy tylko jedną dziesiątą tysięczną jego dużej nośności, zatem poluzowanie łącznika gwintowanego nie jest spowodowane wytrzymałością zmęczeniową śruby.

Po trzecie, prawdziwą przyczyną uszkodzenia elementów złącznych gwintowanych jest luz:

Po poluzowaniu łącznika generowana jest ogromna energia kinetyczna mv2, która bezpośrednio oddziałuje na łącznik i osprzęt, powodując jego uszkodzenie. Po uszkodzeniu łącznika sprzęt nie może pracować w normalnym stanie, co dodatkowo prowadzi do uszkodzenia sprzętu.

Gwint łącznika poddany działaniu siły osiowej ulega zniszczeniu, a śruba zostaje ściągnięta.

W przypadku elementów złącznych poddawanych działaniu siły promieniowej śruba jest ścinana, a otwór na śrubę jest owalny.

Po czwarte, wybór metody blokowania gwintu z doskonałym efektem blokowania jest podstawą rozwiązania problemu:

Weźmy na przykład młot hydrauliczny. Masa młota hydraulicznego GT80 wynosi 1,663 tony, a jego boczne śruby to 7 kompletów śrub M42 klasy 10.9. Siła rozciągająca każdej śruby wynosi 110 ton, a siła wstępnego napinania jest obliczana jako połowa siły rozciągającej, a siła wstępnego napinania wynosi aż trzysta lub czterysta ton. Jednak śruba pęknie i teraz można ją wymienić na śrubę M48. Podstawowym powodem jest to, że blokowanie śrub nie może tego rozwiązać.

Kiedy śruba pęka, ludzie łatwo mogą dojść do wniosku, że jej wytrzymałość jest niewystarczająca, dlatego większość z nich przyjmuje metodę zwiększania klasy wytrzymałości średnicy śruby. Metodą tą można zwiększyć siłę wstępnego dokręcania śrub, a także zwiększono jej siłę tarcia. Oczywiście można również poprawić działanie zapobiegające luzowaniu. Jednak ta metoda jest w rzeczywistości metodą nieprofesjonalną, wymagającą zbyt dużych inwestycji i zbyt małego zysku.

Krótko mówiąc, śruba brzmi: „Jeśli jej nie poluzujesz, pęknie”.