V našej priemyselnej výrobe sa skrutky často zlomia, tak prečo sa skrutky zlomia? Dnes sa analyzuje najmä zo štyroch hľadísk.
V skutočnosti je väčšina zlomených skrutiek spôsobená uvoľnením a sú zlomené kvôli uvoľneniu. Pretože situácia uvoľnenia a zlomenia skrutky je približne rovnaká ako situácia únavového lomu, nakoniec vždy môžeme nájsť príčinu v únavovej pevnosti. V skutočnosti je únavová pevnosť taká veľká, že si ju nevieme predstaviť a skrutky pri používaní vôbec nepotrebujú únavovú pevnosť.
Po prvé, zlomenie skrutky nie je spôsobené pevnosťou skrutky v ťahu:
Vezmite si ako príklad vysokopevnostnú skrutku M20 × 80 triedy 8,8. Jeho hmotnosť je len 0,2 kg, pričom jeho minimálne ťahové zaťaženie je 20 t, čo je až 100 000-násobok jeho vlastnej hmotnosti. Vo všeobecnosti ho používame len na upevnenie 20 kg dielov a využívame len tisícinu jeho maximálnej kapacity. Ani pri pôsobení iných síl v zariadení nie je možné preraziť tisícnásobok hmotnosti komponentov, takže pevnosť v ťahu závitového spoja je dostatočná a je vylúčené, aby sa skrutka poškodila nedostatočná pevnosť.
Po druhé, zlomenie skrutky nie je spôsobené únavovou pevnosťou skrutky:
Spojovací prvok možno v experimente uvoľňovania priečnych vibrácií uvoľniť iba stokrát, ale v experimente s únavovou pevnosťou musí opakovane vibrovať miliónkrát. Inými slovami, spojovací prvok so závitom sa uvoľní, keď použije jednu desaťtisícinu svojej únavovej pevnosti, a my použijeme iba jednu desaťtisícinu svojej veľkej kapacity, takže uvoľnenie spojovacieho prvku so závitom nie je spôsobené únavovou pevnosťou skrutky.
Po tretie, skutočným dôvodom poškodenia závitových spojovacích prvkov je uvoľnenie:
Po uvoľnení spojovacieho prvku vzniká obrovská kinetická energia mv2, ktorá priamo pôsobí na spojovací prvok a zariadenie a spôsobuje jeho poškodenie. Po poškodení upevňovacieho prvku zariadenie nemôže fungovať v normálnom stave, čo ďalej vedie k poškodeniu zariadenia.
Skrutkový závit upevňovacieho prvku vystaveného axiálnej sile sa zničí a skrutka sa vytiahne.
V prípade spojovacích prvkov vystavených radiálnej sile je skrutka prerezaná a otvor pre skrutku je oválny.
Po štvrté, základom na vyriešenie problému je výber metódy uzamknutia závitu s vynikajúcim účinkom uzamknutia:
Ako príklad si vezmite hydraulické kladivo. Hmotnosť hydraulického kladiva GT80 je 1,663 tony a jeho bočné skrutky tvorí 7 sád skrutiek M42 triedy 10.9. Ťahová sila každej skrutky je 110 ton a predpínacia sila sa počíta ako polovica ťahovej sily a predťahová sila je až tristo alebo štyristo ton. Skrutka sa však zlomí a teraz je pripravená na zmenu na skrutku M48. Základným dôvodom je, že uzamykanie skrutkou to nedokáže vyriešiť.
Keď sa skrutka zlomí, ľudia môžu ľahko dospieť k záveru, že jej pevnosť nie je dostatočná, takže väčšina z nich používa metódu zvýšenia stupňa pevnosti priemeru skrutky. Táto metóda môže zvýšiť silu predbežného utiahnutia skrutiek a tiež sa zvýšila jej trecia sila. Samozrejme sa dá zlepšiť aj efekt proti uvoľneniu. Táto metóda je však v skutočnosti neprofesionálna metóda s príliš vysokými investíciami a príliš malým ziskom.
Stručne povedané, skrutka znie: "Ak ju neuvoľníte, zlomí sa."
Čas odoslania: 29. novembra 2022