Miks väga{0}}tugevad poldid purunevad?

Me arvame alateadlikult, et mida suurem on poldi tugevus, seda väiksem on selle purunemise tõenäosus. Kuid see pole nii-vastupidi,ülitugevad{0}}poldidpurunevad sagedamini kui tavalised poldid ja selle nähtuse taga on põhiloogika.

Esiteks peame selgitama põhiprintsiipi: mida suurem on poldi tugevus, seda suurem on selle kõvadus (need on positiivses korrelatsioonis); samas kui mida kõrgem on kõvadus, seda kehvem on sitkus (need on negatiivses korrelatsioonis). See tähendab, et suure tugevusega-poltide pikenemine on väike. Kui pinge ületab piiri, purunevad need vahetult, selle asemel, et enne rikkiminekut märkimisväärselt deformeeruda nagu tavalised poldid. Veelgi olulisem on see, et suure-tugevusega polte kasutatakse oma olemuselt suure-koormusega stsenaariumide korral ja need on loodud vastama nende mehaaniliste omaduste vahemikule. Kui tegelik pinge ületab piiri ebaõige kasutamise või ebatavaliste töötingimuste tõttu, võib tekkida luumurd. Madala-koormusega keskkondades saab kulude kontrolli all hoidmiseks kasutada tavalisi polte, seega pole vaja väga-tugevaid polte{10}}, mis on peamine põhjus, miks tugevad{11}}poldid sagedamini purunevad.

Tugeva{0}}poldi purunemise konkreetsed põhjused hõlmavad peamiselt järgmisi kategooriaid.

1. Montaaži ülekoormusmurd

Tugevate{0}}poltide kinnitamise põhiolemus on muuta polt tõmbejõuks, pingutades mutrit, et tekitada määratud eelkoormus (lukustusjõud), mitte "poldi sabaotsa keerme pöörata ja vajutada". Selle pingutusmomendil on selged standardparameetrid, tavaliselt reguleeritakse umbes 75% poldi materjali voolavuspiirist -see pöördemoment võib põhjustada poldi kerget elastset deformatsiooni ja deformatsiooni tekitatud vastupidine pinge on eelkoormus. Kui pingutusmoment ületab standardvahemiku, kannab polt liigset tõmbekoormust, põhjustades otseselt ülekoormusmurru.

Pingutusmomendi kontrollimiseks on vaja kolme tingimust: kohapealse-paigaldusprotsessi mõistlik ülesehitus, täpsed paigaldustööriistad (nt pöördemomendi võtmed, pöördemomendi kordistajad) ja operaatorid, kes on saanud enne tööle asumist ametliku koolituse (nad peavad suutma tööriista parameetreid täpselt lugeda ja seada). Tuleb märkida, et erineva täpsusastmega momentvõtmetel on erinev tolerants, tavaliselt ±4%10% (mitte 20%). Ainult siis, kui tingimused, nagu toiteallikas ja õhurõhk, on stabiilsed ja tööriist on kalibreerimise kehtivusaja sees, ei põhjusta tolerants murdumisohtu; kui tolerants ületab vahemikku, võib tekkida vale pöördemoment.

2. Hõõrdeteguri kõikumisest põhjustatud murd

Kuipolt ja mutterkeermed haarduvad, mõjutab hõõrdetegur tegelikku eelkoormust-isegi kui on seatud sama pöördemoment, põhjustavad hõõrdeteguri kõikumised eelkoormuse hajumist. Kui hõõrdetegurit ei võeta täielikult arvesse ja tuginetakse ainult pöördemomendi parameetritele, tekib tõenäoliselt ebapiisav eel- või ülekoormus: kui hõõrdetegur on liiga suur, on eelkoormus sama pöördemomendi korral liiga väike (mis võib põhjustada lõdvenemist); kui hõõrdetegur on liiga väike, on eelkoormus sama pöördemomendi korral liiga suur (mis võib põhjustada purunemist).

Tööstusliku stsenaariumi korral on hõõrdeteguri vähenemise sagedaseks põhjuseks volitamata määrimine: mõned tehased määrivad poltide keermetele mugavaks kokkupanekuks talki, tavalist määrdeõli jne. Kuigi see võib vähendada hõõrdumist ja hõlbustada sissekeeramist, vähendab see märkimisväärselt hõõrdetegurit, mille tulemuseks on eelkoormus, mis ületab sama pöördemomendi korral palju standardset ja lõppkokkuvõttes põhjustab purunemist. Õige lähenemine on kasutada juhuslike määrdeainete asemel spetsiaalseid-kinnijäämisvastaseid aineid (mis peavad vastama poldi materjalile).

3. Väsimusmurd

Väsimusmurd on kõige varjatum ülitugevate poltide-tõrkemood-, enne murdumist pole ilmseid märke ja see võib tekkida ootamatult staatilistes või töötingimustes. Veelgi enam, murdumiskoht on enamasti koondunud pinge kontsentratsioonipiirkondadesse, nagu näiteks pea ja sääre vaheline üleminekufilee ning niidi juur.

Seda tüüpi murdude põhipõhjus on "kasutamine üle väsimuspiiri": kuigi tugeva{0}}poltide lisandväärtus on kõrge, kasutavad mõned ettevõtted neid kulude kokkuhoiu eesmärgil määramata ajaks uuesti. Kui kasutuskordade arv või vahelduv koormus ületab nende väsimuspiiri, tekivad poldi sisse järk-järgult mikropraod, mis lõpuks põhjustavad väsimusmurru. Seetõttu on väga vajalik läbi viia tugevate poltide põhjalik korrapärane ülevaatus (nt magnetosakeste kontroll, ultraheli testimine), mitte "harva vajalik".

4. Ebapiisava pingutamise tõttu tekkinud luumurd

Tundub, et "täielikult pingutamata" poldid ei kannata pinget, kuid tegelikult võib purunemise põhjuseks olla lõdvenemisel tekkiv kliirens. Näiteks: kui kaks puurtoru on ühendatud suure-tugevate poltidega, et puurida maapinnale allapoole, jääb poldid täielikult pingutamata. Kui puurimise suur pöördemoment kandub läbi puurtorude, põhjustab kliirens poltidele täiendavat nihkejõudu ja vahelduvat löögijõudu -need jõud ületavad tunduvalt puuri kavandatud laagrivahemiku. poldid, mis viib lõpuks luumurruni. Sisuliselt muutub ebapiisavalt pingutatud polt "pingutuselemendist" "nihke- ja löökelemendiks", mis ebaõnnestub, kuna see ületab oma kandevõimet{1}}.

5. Kvaliteediprobleemidest põhjustatud luumurd

Mittestandardsed materjalid või kuumtöötlusprotsessid on omandatud kvaliteediprobleemid ja luumurdude otsesed põhjused:

Kvaliteetsed materjalid: selliste teraseklasside kasutamine, mis ei vasta nõuetele (nt legeeritud konstruktsiooniterase asendamine tavalise süsinikterase vastu), või materjalidel on omased defektid, nagu lisandid ja praod;

Ebastandardsed kuumtöötlemisprotsessid: kõrvalekalded sellistes parameetrites nagu karastustemperatuur ja karastusaeg põhjustavad poltide mehaanilisi omadusi (nagu kõrge kõvadus, kuid äärmiselt halb sitkus).

Selliseid probleeme saab täielikult lahendada materjalide hankimise (materjalide sertifikaatide kontrollimine), tootmisprotsesside (kuumtöötlusprotsesside jälgimine) ja tehase ülevaatuste (mehaaniliste omaduste testimine) range kontrollimisega.