Зашто се ломе{0}}завртњи велике чврстоће?

Подсвесно мислимо да што је већа снага вијка, мања је вероватноћа да ће се сломити. Међутим, ово није случај-, напротив,вијци{0}}високе чврстоћеломе се чешће од обичних вијака, и постоји основна логика иза овог феномена.

Прво, треба да разјаснимо кључни принцип: што је већа снага завртња, већа је и његова тврдоћа (они су у позитивној корелацији); док што је већа тврдоћа, то је жилавост лошија (они су у негативној корелацији). То значи да вијци велике{1}}врсте имају мало издужење. Ако напон пређе границу, они ће се директно подвргнути кртом лому, уместо да се прво значајно деформишу као обични вијци пре него што покваре. Што је још важније, вијци велике{4}}коре се инхерентно користе у сценаријима великог-оптерећења и дизајнирани су да одговарају њиховом опсегу механичких својстава. Ако стварни стрес премашује границу због неправилног рада или ненормалних услова рада, вероватно ће доћи до лома. За окружења са малим{8}}оптерећењем, обични вијци могу да се користе за контролу трошкова, тако да нема потребе за завртњима велике{9}}врсте{10}}што је основни разлог зашто се вијци велике{11}}врсте чешће ломе.

Специфични узроци лома завртња велике{0}}врсте углавном обухватају следеће категорије:

1. Лом преоптерећења склопа

Језгро причвршћивања завртња високе{0}}врсте је да се завртањ учини затегнутим затезањем навртке да би се генерисало одређено преднапрезање (сила закључавања), уместо „ротирања и притискања навоја на задњем крају завртња“. Његов обртни момент затезања има јасне стандардне параметре, који се обично контролишу на око 75% чврстоће материјала завртња-овај обртни моменат може да учини да завртањ произведе благу еластичну деформацију, а обрнути напон изазван деформацијом је предоптерећење. Ако момент затезања премашује стандардни опсег, вијак ће поднети прекомерно затезно оптерећење, директно изазивајући лом од преоптерећења.

Контрола обртног момента затезања захтева три услова: разуман-процес уградње на лицу места, прецизне алате за инсталацију (као што су момент кључеви, множитељи обртног момента) и оператери који су прошли формалну обуку пре ступања на дужност (морају да буду у стању да тачно читају и постављају параметре алата). Треба напоменути да момент кључеви различитих нивоа тачности имају различите толеранције, обично ±4%10% (не 20%). Само када су услови као што су напајање и ваздушни притисак стабилни и када је алат унутар периода важења калибрације, толеранција неће изазвати ризик од лома; ако толеранција прелази опсег, вероватно ће доћи до неправилног обртног момента.

2. Лом изазван флуктуацијама коефицијента трења

Када јевијак и навртканавоји су укључени, коефицијент трења ће утицати на стварно предоптерећење-чак и ако је подешен исти обртни момент, флуктуације у коефицијенту трења ће изазвати расејање предоптерећења. Ако се коефицијент трења не узме у обзир у потпуности и ако се ослањају само на параметре обртног момента, вероватно ће доћи до недовољног предоптерећења или преоптерећења: када је коефицијент трења превелик, предоптерећење је премало под истим обртним моментом (што може довести до попуштања); када је коефицијент трења премали, предоптерећење је превелико под истим обртним моментом (што може изазвати лом).

У индустријским сценаријима, чест узрок смањеног коефицијента трења је неовлашћено подмазивање: неке фабрике наносе талк, обично уље за подмазивање, итд. на навоје завртња ради лакшег склапања. Иако ово може смањити трење и олакшати увртање, значајно ће смањити коефицијент трења, што ће резултирати преднапрезањем које знатно премашује стандард под истим обртним моментом и на крају доводи до лома. Исправан приступ је коришћење специјализованих једињења против -запечаћења (које треба да одговарају материјалу завртња) уместо насумичних медија за подмазивање.

3. Фрактура од умора

Лом због замора је најскривенији начин квара код -завртња високе чврстоће-, нема очигледних знакова пре лома и може се десити изненада током статичких или радних услова. Штавише, локација прелома је углавном концентрисана у областима концентрације напона као што је прелазни угао између главе и дршке и корен навоја.

Основни узрок ове врсте лома је „употреба преко границе замора“: иако завртњи велике{0}}врсте имају високу додату вредност, нека предузећа ће их поново користити на неодређено време да би уштедели трошкове. Када број употреба или наизменично оптерећење пређе њихову границу замора, микропукотине ће се постепено формирати унутар завртња, што на крају доводи до лома услед замора. Због тога је веома неопходно спроводити свеобухватне редовне инспекције вијака високе{3}}врсте (као што је инспекција магнетним честицама, ултразвучно тестирање), а не „ретко потребно“.

4. Прелом услед недовољног затезања

Чини се да завртњи који "нису потпуно затегнути" неће издржати напрезање, али у ствари, ломови могу бити узроковани зазором који настаје отпуштањем. На пример: када су две цеви за бушење повезане вијцима високе{1}}завртње за бушење надоле на тлу, ако завртњи нису до краја затегнути, постојаће велики зазор. Када се велики обртни момент бушења преноси кроз бушаће цеви, зазор ће проузроковати да завртњи подносе додатну силу смицања и наизменичну силу удара-ове силе далеко превазилазе пројектовани опсег лежишта вијци, што на крају доводи до прелома. У суштини, недовољно затегнути завртањ ће се променити из „затезног члана“ у „члан за смицање и удар“, па ће покварити јер премашује свој-тип носивости.

5. Прелом узрокован проблемима квалитета

Нестандардни материјали или процеси термичке обраде су стечени проблеми квалитета и директни узроци лома:

Нестандардни материјали: Коришћење челика који не испуњава захтеве (као што је замена легираног конструкцијског челика обичним угљеничним челиком), или материјали имају инхерентне недостатке као што су нечистоће и пукотине;

Нестандардни процеси термичке обраде: Одступања у параметрима као што су температура гашења и време каљења ће довести до неквалификованих механичких својстава вијака (као што је висока тврдоћа, али изузетно слаба жилавост).

Овакви проблеми се могу у потпуности решити строгом контролом набавке материјала (провера сертификата материјала), производних процеса (праћење процеса топлотне обраде) и фабричких инспекција (тестирање механичких својстава).