CBIES AUTOMOTIVE|Kad skrūve ir vaļīga, kāpēc tā neizdodas?
CBIES CBIES AUTOMOTIVEir apņēmies izstrādāt energotaupīgākus, drošākus un vieglākus stiprinājumu produktus. Tās produkti aptverskrūves, rieksti, kniedes, skrūves un citi stiprinājumi.
Skrūvju noguruma kļūmes ir izplatītas daudzās aviācijas, automobiļu un celtniecības tehnikas nozarēs. Tas ir arī viens no galvenajiem mehānisko bojājumu cēloņiem. Materiāls nedrīkst tikt nospriegts, pārsniedzot tā galīgo stiepes izturību, un skrūves nogurums var to pakļaut vēl lielākai slodzei, izraisot bojājumus.
Skrūvju neveiksmei ir daudz iemeslu. Papildus kvalitātes problēmām, visizplatītākais iemesls ir tas, ka iepriekšējais pievilkšanas spēks nav pietiekams, lai radītu vaļīgumu. Berzes tipa augstas stiprības skrūvēm iepriekšējai pievilkšanas spēkam ir divas funkcijas: viena ir radīt iekšējo saspiešanas spēku, veidot berzes spēku, pretoties bīdes spēkam starp saspiestajām daļām un izvairīties no slīdēšanas; otrs ir uzlabot skrūvju savienojuma vispārējo stingrību. Darba slodze tiek sadalīta starp skrūvi un saspīlēto daļu.
Kad savienojumam tiek piemērota darba slodze, saspiestās daļas tiek aksiāli vilktas pretējā virzienā, skrūves papildu slodze un darba slodze tiek saukta par slodzes koeficientu, un ārējā darba slodze tiek sadalīta ar skrūvi un skavām. daļas, lai izvairītos no skrūvju atteices pārmērīgas slodzes dēļ.
Dalot papildu skrūves slodzi ar bultskrūves efektīvo diametru, iegūst sprieguma lielumu, ja sprieguma lielums (papildu skrūves slodze) nepārsniedz izturības robežu, teorētiski mēs varam teikt, ka skrūve neizdosies, bezgalīgi daudz cikliskās slodzes.
Skrūvju konstrukcijas, kurās ņemts vērā samazināts sprieguma lielums, tiek uzskatītas par efektīvām, lai novērstu nogurumu. Un otrādi, ja skrūves savilkšanas spēks ir nepietiekams un sprieguma nozīme pārsniedz izturības robežu, skrūve saplīsīs pēc noteikta ciklu skaita.
Nepietiekama priekšslodze ir izplatīta, galvenokārt šādās situācijās:
A. Darba slodzes nenovērtēšana
Skrūvju savienojuma konstrukcijas darba slodze ir novērtēta par zemu, un faktiskā iekārtas darba slodze ekspluatācijas laikā pārsniedz skrūvju konstrukcijas projektēto slodzi, kā rezultātā pievilkšanas spēks ir mazāks par faktisko pieprasījumu.
Tas notiek reizēm, īpaši tādās nozarēs kā speciālā tehnika vai automobiļi. Produkta darbības vides nenoteiktības dēļ projektētajai slodzei ir grūti pilnībā segt faktiskos darbības apstākļus.
Turklāt šeit minētā darba slodze ir vispārināta darba slodze, kas ietver ne tikai aksiālo slodzi, bet arī lieces slodzes radīto aksiālo spriegumu; ne tikai mehāniskā slodze, bet arī stiepes ietekme, ko izraisa tādi faktori kā temperatūras izmaiņas.
B. Nepietiekama priekšslodze montāžas laikā
Iepriekš pievilkšanas spēks, ko skrūve pieliek montāžas laikā, var nesasniegt tā projektēto vērtību. Skrūvju pievilkšanas instrumenta kļūda un pievilkšanas procesa atšķirības padara pielietotajam skrūvju priekšpievilkšanas spēkam zināmu izkliedi.
Gadījumā, ja priekšpievilkšanas kontrolei tiek izmantota griezes momenta metode, vītņu pāra berzes koeficienta izkliede un skrūves galviņas apakšdaļa arī izraisīs to, ka bultskrūves faktiskais priekšpievilkšanas spēks ir mazāks par konstrukcijas priekšpievilkšanas spēks.
C. Skrūvju priekšpievilkšanas spēka zudums
Skrūvju priekšslodzes zudums ir visizplatītākais nepietiekama skrūvju savilkšanas spēka iemesls. Skrūvju priekšslodzes zudums ir neizbēgams. Pat ja starp skrūvi un uzgriezni nenotiek rotācijas atslābināšana, aksiālā priekšslodze samazināsies.
Ir daudzi faktori, kas izraisa bultskrūves priekšpievilkšanas spēka zudumu, piemēram, saspīlētās daļas nodilums, skrūves plastiskā deformācija pēc pievilkšanas, saspiestās daļas plastisks sabrukums, skrūves stiepes šļūde, saspiestās daļas saspiešanas šļūde. daļa, kontaktvirsma Nosēšanās (mikroskopiski izliekta plastmasas drupināšana), bultskrūvju termiskā izplešanās un saspīlēto detaļu termiskā saraušanās utt., starp kuriem īpaši izceļas saskares virsmas nosēšanās un termiskā deformācija.
Saskares virsmu nosēšanās (iegulšana) ir lokalizēta plastiska deformācija, kas rodas zem skrūvju virsmas, savienojuma virsmas un vītnēm virsmas raupjuma plastiskas saplacināšanas rezultātā.
Savā ziņā tas notiek, kad saskaras un tiek noslogotas divas virsmas. Lielākā daļa iegulšanas zudumu rodas, kad locītavas daļas saspiežas pirmo reizi.
Iepriekšēja pievilkšanas spēka un ārējās slodzes ietekmē lokālie mikroskopiskie izvirzījumi sabrūk un deformējas, padarot saskares virsmas ciešākas, un iespīlēšanas garums ir nedaudz samazināts.
Skrūves lūzuma ciklu var paredzēt pēc SN līknes
Skrūvju savienojumi tiek novērtēti ar aksiālās slodzes noguruma testu, lai saprastu cikliskās slodzes pakāpi, kas nepieciešama savienojuma sabojāšanai,
ISO3800:1993 nosaka, ka noguruma pārbaudes cikli 104–107 tiek atkārtoti noteiktā sprieguma lielumā, līdz rodas noguruma kļūme.
Pēc tam to atkārto daudziem dažādiem sprieguma lielumiem, lai iegūtu SN līkni.
RBHT ir vītnes velmēšanas process pirms termiskās apstrādes; RAHT nozīmē diegu velmēšanas procesu pēc termiskās apstrādes.
No attēla var redzēt, ka lieces punkts, kurā līkne vienmērīgi pārvēršas taisnā līnijā, ir robežsprieguma diapazons, tas ir, šajā robežsprieguma diapazonā nenotiks noguruma bojājumi; kad slodzes cikls pārsniedz 1×106 reizes, sprieguma robeža vairs nesamazinās.
Līkne attēlā ir izmantot "B10", lai aprēķinātu kalpošanas laiku (B10 ir 10 procentu atteices līmenis), un RBHT vītnes (10.9. pakāpe) izturības robežspriegums ir 90 MPa.
Tāpēc, projektējot bultskrūvju savienojumus, konstrukcijas lietojumos saglabājiet skrūvju aksiālo sprieguma diapazonu zem 90 MPa.
Lai uzlabotu noguruma koeficientu, dzinēju inženieri parasti izmanto 45 MPa kā augstfrekvences cikliskā sprieguma robežu, lai noguruma drošības koeficients (ti, noguruma koeficients) būtu lielāks vai vienāds ar 2.0.
Lai analizētu skrūvju noguruma lūzuma cēloni, nepieciešams ne tikai atklāt un analizēt lūzumu, materiālu, defektu utt., bet arī veikt skrūvju savienojuma mehānisko analīzi, noteikt ārējo slodzi, skrūvju saspiešanas spēku. un skrūvju veiktspēju, kā arī analizēt skrūves darba stāvokli.
CBIES pieredzes kopsavilkums:
Skrūvju atskrūvēšana un noguruma konkurences kļūme ir salīdzinoši jauns pētniecības virziens. Tas ne tikai koncentrējas uz vienpusēju skrūvju atskrūvēšanu vai nogurumu, bet arī ņem vērā iespējamo atskrūvēšanu un nogurumu vienlaikus un pēta abus pie dažādām slodzēm. Kas notiek pirmais? Kas spēlēja vadošo lomu skrūvju atteicē?
Skrūvju apkopes procesā tās vienlaikus tiek pakļautas šķērsvirziena bīdes slodzei un aksiālai stiepes un spiedes slodzei. Testa rezultātus, kas iegūti ar vienu slodzes formu, nevar izmantot skrūvju atteices prognozēšanai sarežģītās vidēs. Līdz ar to konkurējošie skrūvju vaļīguma un noguruma atteices mehānismi Pētījumam ir lielāka praktiskums un to var izmantot kā jaunu skrūvju izpētes virzienu nākotnē.