Několik faktorů, které musí být známy, aby ovlivnily únavu šroubů!
Sep 27, 2022
V minulosti se věřilo, že únava kovu je do určité míry způsobena změnami metalurgických vlastností materiálů. Kovy při střídavém zatížení nějak předčasně selhávají.
Toto je dobře známý problém a příčina mnoha selhání produktu, včetně některých selhání, při nichž dochází ke ztrátě života.
Nyní, po shrnutíspojovací materiálprůmyslu v posledních letech je únava způsobena jednou nebo více trhlinami procházejícími materiálem.

Únava vykazuje progresivní praskání
Trhliny mohou vycházet z některých existujících defektů, jako jsou vměstky v kovu, nebo v místech s vysokým namáháním, jako jsou zářezy, a rostou pomalu s každým zatížením.
Může vyžadovat miliony opakovaných zatížení (nazývaných napěťové cykly), aby skutečně detekovaly trhliny.
S rostoucí délkou trhliny je zbývající materiál stále více namáhán, protože plocha pro udržení zatížení je stále menší. Když trhlina skutečně dosáhne kritické délky, vždy projde materiálem, což povede k úplnému selhání.

Trvá roky, než únavová trhlina projde skrzšroub
Termín "únavové selhání" se často používá k popisu poškození součásti v důsledku trvalého zatížení. Únavové poškození je ekvivalentní délce trhliny.
V některých kritických aplikacích je vyžadováno použití penetračních činidel nebo dokonce pravidelná kontrola prasklin šroubů rentgenem, aby se zajistilo, že neexistují žádné zjistitelné praskliny. (Praskliny mohou existovat v mikroskopických měřítcích, tj. pod prahem detekce měřicí techniky.)

Šroub je typická součást s více vruby a jeho únavový výkon bude zjevně ovlivněn mnoha faktory, jako je struktura šroubu, velikost, materiál a výrobní proces. Ve srovnání s vrubovými kusy ze stejného materiálu je jejich únavová pevnost obvykle výrazně nižší.
Kromě závitu jsou dalšími slabými částmi, které ovlivňují únavový výkon šroubu, přechod mezi závitem a tyčí a přechodové zaoblení mezi hlavou šroubu a tyčí. Náhlou změnou průřezu dochází také k vysoké koncentraci napětí v těchto částech. Zde uvádíme 10 faktorů, které ovlivňují únavové vlastnosti šroubů. Podívejte se prosím na obrázek níže, abyste našli odpovídající umístění šroubů.

Faktory ovlivňující únavovou pevnost šroubu
01. Kvalita povrchu závitu
Drsnost povrchu závitu má velký vliv na únavovou životnost šroubu. Například když se drsnost 40šroubů z oceli CrNiMo se závity M6-1.0 sníží z 0.08~0 .16 až 0.63~1.35, únavová pevnost klesá o 33 procent; Když se drsnost povrchu šroubů se závitem M12-1,5 sníží z 0.{20}}8~0,16 na 0,16~0,32, únavová pevnost se sníží o 21 procent .
02. Vliv procesu válcování závitů
Valivý závit vytvoří deformační zpevňující vrstvu a vysoké zbytkové tlakové napětí, které hraje velkou roli v prevenci iniciace a časného růstu únavových trhlin; Současně to také sníží drsnost povrchu prohlubně zubu, což přispívá ke zlepšení únavové pevnosti šroubu. Pokud je však závit válcován a následně tepelně zpracován, výše uvedené příznivé faktory zmizí. Proto, aby se zlepšila odolnost šroubů proti únavě, měly by být závity po tepelném zpracování válcovány. V této době je však ještě jeden problém, a to, že tvrdost šroubů, zejména šroubů s vysokou pevností, je po tepelném zpracování obvykle vysoká, což snižuje životnost matrice pro válcování drátu. Kromě toho, pokud kvalita valivého drátu není dostatečně dobrá, dochází k mikrotrhlinám nebo podobnému jevu kontaktního únavového odlupování na povrchu nebo kořeni závitu, efekt zlepšení únavového výkonu šroubu není zřejmý a dokonce ani únava výkon bude snížen.
03. Vzdálenost mezi čelem matice a závitem
Test ukazuje, že čím blíže je čelní plocha matice počáteční poloze závitu, tím dříve šroub selže. Je to proto, že poloha, kde se šroub začíná zašroubovávat, je obvykle nejdrsnějším místem pro válcování a je zde větší koncentrace napětí. První závit dvojice šroubů má nejkoncentrovanější napětí a pokud je první závit blízko výchozí polohy, únavová pevnost se sníží. Proto vzdálenost větší než 2 závity mezi prvním závitem páru šroubů a místem, kde závit začíná, toto skryté nebezpečí eliminuje.

Vliv tvaru prohlubně závitu a velikosti poloměru.
04. Tvar a velikost závitu závitu
Když je šroub namáhán, dojde ke koncentraci napětí v prohlubni závitu a její hodnota do značné míry závisí na tvaru prohlubně. Změňte tvar zubového údolí. Například čím hladší je prohlubeň zubu závitu, tím menší je koncentrace napětí a tím vyšší je únavová pevnost. Obecně je únavová pevnost závitu v údolí s plochým dnem nejnižší. Pokud se místo prohlubně zubů s plochým dnem použije kulaté ozubení, lze zlepšit únavovou pevnost šroubů. Velikost šroubu také ovlivňuje únavové charakteristiky. Čím větší je průměr, tím nižší je únavová pevnost; To platí i pro šroubové závity.
05. Praskliny ve spodní části hlavy šroubu
Únavové trhliny většinou začínají ve spodní části nitě, ale také ve spodní části hlavy. Prasklina, která začíná vyrážet ve spodní části hlavy šroubu, je obvykle způsobena nesprávným návrhem průměru přechodového oblouku hlavy šroubu (koncentrace napětí způsobená nevhodným průměrem přechodového oblouku), nebo je šroub instalován na šikmém držáku . Malý úhel mezi hlavou šroubu a držákem (také známým jako čelní plocha matice), například 2 stupně, bude mít nepředvídatelný negativní dopad na únavovou pevnost. Tento jev se často vyskytoval v minulosti, kdy podepřeným předmětem byl svařenec (svařenec bude mít po svařování obvykle odlehčení a tvar konstrukce se změní).

06. Rozložení napětí
Rozložení napětí na matici je nerovnoměrné a velké množství zatížení ve skutečnosti nese několik prvních přezek. Proto dochází k velkému počtu únavy párů šroubů v prvních dvou závitech matice. Proto můžeme vidět, že zlepšení, díky kterému je napětí rovnoměrně rozloženo ve šroubech, zvýší únavovou pevnost.

07. Metalurgické vady oceli
Některé šrouby nebudou po ražení za studena nebo tažení za studena vyříznuty, takže povrchové vady surovin vždy zůstanou na povrchu hotových dílů.
Silná dekarbonizační vrstva na povrchu šroubu je slabá oblast. Během procesu válcování po hlavičce za studena bude v důsledku velké deformace povrchu oceli většina oduhličovací vrstvy vtlačena do horní oblasti závitu. Pevnost a tvrdost této oduhličené vrstvy je velmi nízká, takže se velmi snadno opotřebovává a zakopává (závit je přestřižen) selhání a je velmi snadné se stát zdrojem únavových trhlin způsobujících předčasné únavové selhání.
08. Zlepšete rozložení napětí šroubového závitu páru šroubů
Pro zlepšení rozložení napětí mezi šroubovými závity párů šroubů se zvyšuje únavová životnost; Šetření ukazuje, že to lze realizovat také změnou tvaru matice. V místě kontaktu matice s držákem je na čelní ploše vytvořena drážka, která může zvýšit únavovou životnost o 25 procent. Toto vylepšení je vhodné zejména pro šrouby velkých rozměrů. Samozřejmě existují i jiné způsoby, jak zajistit rovnoměrnější rozložení napětí v kombinaci matic šroubu. Například změňte materiál matice na jiný materiál, aby se její modul pružnosti lišil od modulu pružnosti šroubu; Další příklad: vytváření závitů šroubů a matic do různých stoupání; Případně použijte špičaté nitě.
09. Utáhněte šroub na navrženou předběžnou utahovací sílu
V mnoha případech je nejúčinnějším způsobem, jak zlepšit únavovou životnost páru šroubů, utažení šroubu na návrhové předpětí. Normálně šroub, který je utažen na místě, nese pouze 5 procent (nebo méně) dynamického zatížení. Proto má šroub upevněný na místě silnou odolnost proti únavovému zatížení. Je to proto, že střídavé zatížení na šroub je velmi malé, takže střídavé napětí generované ve šroubu je také velmi malé, obvykle hluboko pod limitem, který šroub vydrží. Když dojde k únavovému selhání, devět z deseti důvodů spočívá v tom, že předpětí šroubu nedosahuje návrhové hodnoty, což vystavuje šroub namáhání ohybovým momentem, což vede k předčasnému selhání.
Pro Jinrui, ať už jste poptávač/prodejce/dodavatel spojovacího materiálu, můžete navštívit oficiální web Jinrui pro více informací:www.jinruibolt.com
Část expozice produktů Jinrui
Jiangsu Jinrui Metal Products Co., Ltd. je výrobní základnou standardních dílů Shanghai Jinrui. Továrna se rozkládá na ploše více než 20 000 metrů čtverečních, se základním kapitálem 50 milionů juanů, celkovou investicí více než 100 milionů juanů a roční produkcí více než 20 000 tun. Její produkty jsou vyváženy do více než 40 zemí.
Od svého založení v roce 2001 se společnost Jinrui po více než 20 letech neustálého úsilí rozvinula do nového uspořádání s Hai'an v Jiangsu jako výrobní základnou a Baoshan v Šanghaji a Nanyang v Henanu jako prodejními centry.
V současné době mezi hlavní produkty společnosti Jinrui patří následujících šest kategorií:
1. Mezi hlavní produkty šroubů patří metrické a americké šrouby s oválným krkem s kulatou hlavou (také nazývané šrouby s rybím ocasem), vnitřní a vnější šestihranné šrouby, šestihranné přírubové šrouby, vozíkové šrouby, šrouby nábojů kol atd.
2. Produkty na čepy: závit s plným závitem, čepy s dvojitou hlavou atd
3. Výrobky z matic: šestihranná matice, přírubová matice, těžká matice, čtvercová matice, motýlková matice atd
4. Šroubové výrobky: samořezné šrouby, samořezné samovrtné šrouby, šrouby do dřeva, různé strojní šrouby atd.
5. Produkty podložek: plochá podložka, pružinová podložka, čtvercová podložka, pojistná podložka atd
6. Nestandardní produkty související se spojovacími prvky
Tažírna drátu pod společností Jinrui poskytuje také zpracovatelské služby, jako je jemné tažení, hrubé tažení a sféroidizace drátu, a dodává hotové dráty pro různé tuzemské slavné ocelárny.
V souladu s obchodní filozofií „průkopnictví a inovace, sledování dokonalosti“ společnost Jinrui postupně představila několik typů hlavičkových a tvářecích strojů, strojů na válcování závitů, stroje na výrobu matic, stroje na hlavy a válcování za tepla, soustruhy, velké stroje na hlavy za tepla a jejich podpůrné testování zařízení, jako jsou magnetické defektoskopy částic, metalografické analyzátory, stroje na testování solnou mlhou, spektrometry s přímým čtením a optické stínící stroje, tahové stroje, tvrdoměry Vickers, tvrdoměry Rockwell atd., a zřídila nezávislá oddělení výzkumu a vývoje, It může vyrábět všechny druhy vysoce kvalitních spojovacích prvků, jako jsou mezinárodní normy GB, DIN, ANSI, JIS a ISO. Výrobky jsou široce používány v ropě, chemickém průmyslu, kotlích, výrobě větrné energie, dálničním zábradlí, vodicí kolejnici výtahu, výrobě strojů, staveništích, autodílech, lékařském vybavení a dalších oborech.
Jinrui se od svého založení prudce rozvíjí. Integruje výhody každé společnosti, pečlivě navrhuje a přísně vybírá materiály, aby byly produkty odolnější, a je vysoce chváleno většinou uživatelů. Jinrui získal mezinárodní certifikaci systému kvality ISO9001: 2000 v roce 2001, licenci na výrobu speciálních zařízení v roce 2010 a certifikaci systému řízení kvality automobilů TS16949 v roce 2012. Čínská lidová pojišťovna se za své produkty zaručuje „Global Product Liability Insurance“, zajišťuje, že každý šroub může být použit s jistotou, odhodláním a klidem v duši!
Ať už nyní nebo v budoucnu, Jinrui bude vždy dodržovat základní koncept služeb „kvalita na prvním místě, věda a technologie k oživení podniků, uživatelé na prvním místě a ohleduplné služby“, upřímně vám poskytne vysoce kvalitní služby a vysoce kvalitní produkty, a Jinrui se také stane vaším nejvěrnějším dlouhodobým partnerem.







