În producția noastră industrială, șuruburile se rup adesea, așa că de ce se rup șuruburile? Astăzi, acest lucru este analizat în principal din patru aspecte.
De fapt, majoritatea rupturilor de șuruburi se datorează slăbirii, iar ruperea lor se datorează slăbirii. Deoarece situația slăbirii și ruperii șuruburilor este aproximativ aceeași cu cea a fracturii la oboseală, în cele din urmă, putem întotdeauna găsi motivul din rezistența la oboseală. De fapt, rezistența la oboseală este atât de mare încât nici nu ne-o putem imagina, iar șuruburile nu necesită deloc rezistență la oboseală în timpul utilizării.
În primul rând, fracturarea șurubului nu se datorează rezistenței la tracțiune a acestuia:
Luăm ca exemplu un șurub de înaltă rezistență M20×80, gradul 8.8. Greutatea sa este de doar 0,2 kg, în timp ce sarcina minimă de tracțiune este de 20 t, ceea ce reprezintă de până la 100.000 de ori greutatea proprie. În general, îl folosim doar pentru a fixa piese de 20 kg și folosim doar o miime din capacitatea sa maximă. Chiar și sub acțiunea altor forțe din echipament, este imposibil să rupă componentele cu o greutate de o mie de ori mai mare, astfel încât rezistența la tracțiune a elementului de fixare filetat este suficientă și este imposibil ca șurubul să fie deteriorat din cauza rezistenței insuficiente.
În al doilea rând, fracturarea șurubului nu se datorează rezistenței la oboseală a acestuia:
Elementul de fixare poate fi slăbit doar de o sută de ori în experimentul de slăbire prin vibrații transversale, dar trebuie să vibreze de un milion de ori în mod repetat în experimentul de rezistență la oboseală. Cu alte cuvinte, elementul de fixare filetat se slăbește atunci când utilizează a zece miimi din rezistența sa la oboseală, iar noi folosim doar a zece miimi din capacitatea sa mare, deci slăbirea elementului de fixare filetat nu se datorează rezistenței la oboseală a șurubului.
În al treilea rând, adevăratul motiv pentru deteriorarea elementelor de fixare filetate este slăbirea:
După slăbirea elementului de fixare, se generează o energie cinetică uriașă mv2, care acționează direct asupra elementului de fixare și a echipamentului, provocând deteriorarea acestuia. După deteriorarea elementului de fixare, echipamentul nu mai poate funcționa în stare normală, ceea ce duce la deteriorarea echipamentului.
Filetul elementului de fixare supus forței axiale este distrus, iar șurubul este scos.
Pentru elementele de fixare supuse unei forțe radiale, șurubul este forfecat, iar gaura șurubului este ovală.
În al patrulea rând, alegerea metodei de blocare a filetului cu un efect de blocare excelent este fundamentală pentru rezolvarea problemei:
Luăm ca exemplu ciocanul hidraulic. Greutatea ciocanului hidraulic GT80 este de 1,663 tone, iar șuruburile sale laterale sunt 7 seturi de șuruburi M42 din clasa 10.9. Forța de tracțiune a fiecărui șurub este de 110 tone, iar forța de prestrângere este calculată ca jumătate din forța de tracțiune, iar forța de prestrângere este de până la trei sau patru sute de tone. Cu toate acestea, șurubul se va rupe și acum este gata să fie înlocuit cu un șurub M48. Motivul fundamental este că blocarea șuruburilor nu poate rezolva problema.
Când un șurub se rupe, oamenii pot concluziona cu ușurință că rezistența sa nu este suficientă, așa că majoritatea adoptă metoda de creștere a gradului de rezistență al diametrului șurubului. Această metodă poate crește forța de pre-strângere a șuruburilor, iar forța de frecare a acestora este, de asemenea, crescută. Desigur, efectul anti-slăbire poate fi, de asemenea, îmbunătățit. Cu toate acestea, această metodă este de fapt o metodă neprofesionistă, cu investiții prea mari și profit prea mic.
Pe scurt, șurubul este: „Dacă nu îl slăbești, se va rupe.”
Data publicării: 29 noiembrie 2022
