У нашому промисловому виробництві болти часто ламаються, то чому ж вони ламаються? Сьогодні це в основному аналізується з чотирьох аспектів.
Фактично, більшість поломок болтів відбувається через ослаблення кріплення, і вони ламаються саме через ослаблення. Оскільки ситуація ослаблення та поломки болтів приблизно така ж, як і при руйнуванні від втоми, зрештою, ми завжди можемо знайти причину в міцності на втому. Фактично, міцність на втому настільки велика, що ми не можемо її собі уявити, а болтам взагалі не потрібна міцність на втому під час використання.
По-перше, руйнування болта не зумовлене його міцністю на розтяг:
Візьмемо, наприклад, високоміцний болт M20×80 класу міцності 8.8. Його вага становить лише 0,2 кг, а мінімальне навантаження на розтяг – 20 тонн, що в 100 000 разів перевищує його власну вагу. Зазвичай ми використовуємо його для кріплення деталей вагою 20 кг і використовуємо лише одну тисячну від його максимальної вантажопідйомності. Навіть під дією інших сил в обладнанні неможливо пробити вагу, що в тисячу разів перевищує вагу компонентів, тому міцність на розтяг різьбового кріплення достатня, і болт неможливо пошкодити через недостатню міцність.
По-друге, руйнування болта не зумовлене його втомною міцністю:
Кріплення можна послабити лише сто разів у експерименті з поперечної вібрації, але в експерименті з визначення міцності на втому йому потрібно вібрувати мільйон разів повторно. Іншими словами, різьбове кріплення послаблюється, коли воно використовує одну десятитисячну частину своєї міцності на втому, а ми використовуємо лише одну десятитисячну частину своєї великої ємності, тому послаблення різьбового кріплення не зумовлене міцністю болта на втому.
По-третє, справжньою причиною пошкодження різьбових кріплень є ослаблення кріплення:
Після послаблення кріплення генерується величезна кінетична енергія mv2, яка безпосередньо діє на кріплення та обладнання, що призводить до його пошкодження. Після пошкодження кріплення обладнання не може працювати в нормальному стані, що ще більше призводить до його пошкодження.
Різьба кріпильного елемента, що піддається осьовій силі, руйнується, і болт виривається.
Для кріпильних елементів, що піддаються радіальній силі, болт зрізається, а отвір для болта має овальну форму.
По-четверте, вибір методу блокування різьби з відмінним ефектом блокування є основоположним для вирішення проблеми:
Візьмемо, наприклад, гідравлічний молот. Вага гідравлічного молота GT80 становить 1,663 тонни, а його бічні болти - це 7 комплектів болтів M42 класу 10.9. Сила розтягування кожного болта становить 110 тонн, а сила попереднього затягування розраховується як половина сили розтягування, і сила попереднього затягування сягає трьохсот або чотирьохсот тонн. Однак болт зламається, і тепер його потрібно замінити на болт M48. Основна причина полягає в тому, що блокування болта не може вирішити цю проблему.
Коли болт ламається, люди можуть легко зробити висновок, що його міцність недостатня, тому більшість із них вдаються до методу збільшення класу міцності діаметра болта. Цей метод може збільшити попереднє зусилля затягування болтів, а також збільшити їхню силу тертя. Звичайно, також можна покращити ефект запобігання розхитування. Однак цей метод насправді є непрофесійним, він вимагає занадто великих інвестицій та приносить занадто мало прибутку.
Коротко кажучи, суть болта така: «Якщо його не послабити, він зламається».
Час публікації: 29 листопада 2022 р.
