Στη βιομηχανική μας παραγωγή, τα μπουλόνια συχνά σπάνε, οπότε γιατί σπάνε τα μπουλόνια; Σήμερα, αναλύεται κυρίως από τέσσερις πτυχές.
Στην πραγματικότητα, τα περισσότερα σπασίματα μπουλονιών οφείλονται σε χαλαρότητα και σπάνε λόγω χαλαρότητας. Επειδή η κατάσταση χαλάρωσης και σπασίματος των μπουλονιών είναι περίπου η ίδια με αυτή της θραύσης λόγω κόπωσης, στο τέλος, μπορούμε πάντα να βρούμε την αιτία από την αντοχή στην κόπωση. Στην πραγματικότητα, η αντοχή στην κόπωση είναι τόσο μεγάλη που δεν μπορούμε να τη φανταστούμε και τα μπουλόνια δεν χρειάζονται καθόλου αντοχή στην κόπωση κατά τη χρήση.
Πρώτον, η θραύση του μπουλονιού δεν οφείλεται στην αντοχή εφελκυσμού του μπουλονιού:
Πάρτε για παράδειγμα μια βίδα υψηλής αντοχής M20×80 κατηγορίας 8.8. Το βάρος της είναι μόνο 0,2 kg, ενώ το ελάχιστο φορτίο εφελκυσμού της είναι 20 t, το οποίο φτάνει έως και 100.000 φορές το βάρος της. Γενικά, τη χρησιμοποιούμε μόνο για τη στερέωση εξαρτημάτων 20 kg και χρησιμοποιούμε μόνο το ένα χιλιοστό της μέγιστης χωρητικότητάς της. Ακόμα και υπό την επίδραση άλλων δυνάμεων στον εξοπλισμό, είναι αδύνατο να σπάσει χίλιες φορές το βάρος των εξαρτημάτων, επομένως η αντοχή εφελκυσμού του σπειροειδούς συνδετήρα είναι επαρκής και είναι αδύνατο να υποστεί ζημιά η βίδα λόγω ανεπαρκούς αντοχής.
Δεύτερον, η θραύση του μπουλονιού δεν οφείλεται στην αντοχή κόπωσης του μπουλονιού:
Το στοιχείο στερέωσης μπορεί να χαλαρώσει μόνο εκατό φορές στο πείραμα χαλάρωσης με εγκάρσιες δονήσεις, αλλά χρειάζεται να δονείται ένα εκατομμύριο φορές επανειλημμένα στο πείραμα αντοχής σε κόπωση. Με άλλα λόγια, το σπειροειδές στοιχείο στερέωσης χαλαρώνει όταν χρησιμοποιεί το ένα δεκάκις χιλιοστά της αντοχής σε κόπωση, και εμείς χρησιμοποιούμε μόνο το ένα δεκάκις χιλιοστά της μεγάλης χωρητικότητάς του, επομένως η χαλάρωση του σπειροειδούς στοιχείου στερέωσης δεν οφείλεται στην αντοχή σε κόπωση του μπουλονιού.
Τρίτον, η πραγματική αιτία της ζημιάς των βιδωτών συνδετήρων είναι η χαλαρότητα:
Αφού χαλαρώσει το στοιχείο στερέωσης, παράγεται τεράστια κινητική ενέργεια mv2, η οποία επενεργεί άμεσα στο στοιχείο στερέωσης και στον εξοπλισμό, προκαλώντας ζημιά στο στοιχείο στερέωσης. Μετά τη ζημιά του στοιχείου στερέωσης, ο εξοπλισμός δεν μπορεί να λειτουργήσει στην κανονική του κατάσταση, γεγονός που οδηγεί σε περαιτέρω ζημιά του εξοπλισμού.
Το σπείρωμα του συνδετήρα που υπόκειται σε αξονική δύναμη καταστρέφεται και το μπουλόνι τραβιέται.
Για συνδετήρες που υπόκεινται σε ακτινική δύναμη, ο κοχλίας είναι κομμένος και η οπή του κοχλίου είναι οβάλ.
Τέσσερα, η επιλογή της μεθόδου κλειδώματος νήματος με εξαιρετικό αποτέλεσμα κλειδώματος είναι το θεμελιώδες για την επίλυση του προβλήματος:
Πάρτε για παράδειγμα το υδραυλικό σφυρί. Το βάρος του υδραυλικού σφυριού GT80 είναι 1,663 τόνοι και τα πλευρικά μπουλόνια του είναι 7 σετ μπουλονιών M42 κλάσης 10.9. Η δύναμη εφελκυσμού κάθε μπουλονιού είναι 110 τόνοι και η δύναμη προ-σφίξιμο υπολογίζεται ως το μισό της δύναμης εφελκυσμού, η οποία φτάνει τους τριακόσιους ή τετρακόσιους τόνους. Ωστόσο, το μπουλόνι θα σπάσει και τώρα είναι έτοιμο να αντικατασταθεί με μπουλόνι M48. Ο βασικός λόγος είναι ότι το κλείδωμα του μπουλονιού δεν μπορεί να το λύσει.
Όταν σπάσει ένα μπουλόνι, οι άνθρωποι μπορούν εύκολα να συμπεράνουν ότι η αντοχή του δεν είναι αρκετή, επομένως οι περισσότεροι υιοθετούν τη μέθοδο αύξησης του βαθμού αντοχής της διαμέτρου του μπουλονιού. Αυτή η μέθοδος μπορεί να αυξήσει τη δύναμη προ-σφίξιμο των μπουλονιών, και έχει επίσης αυξηθεί η δύναμη τριβής του. Φυσικά, μπορεί επίσης να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα κατά της χαλάρωσης. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος είναι στην πραγματικότητα μια μη επαγγελματική μέθοδος, με υπερβολική επένδυση και πολύ μικρό κέρδος.
Με λίγα λόγια, το μπουλόνι είναι: «Αν δεν το χαλαρώσεις, θα σπάσει».
Ώρα δημοσίευσης: 29 Νοεμβρίου 2022
