Няколко фактора, които трябва да се знаят, за да повлияят на умората на болта!

Sep 27, 2022





     В миналото се смяташе, че умората на метала до известна степен се дължи на промени в металургичните свойства на материалите. По някакъв начин металите се развалят преждевременно при променливо натоварване.

Това е добре известен проблем и причина за много повреди на продуктите, включително някои повреди, включващи загуба на живот.

Сега, след обобщението назакопчалкаиндустрията през последните години, умората се причинява от една или повече пукнатини, преминаващи през даден материал.


图片


Умората показва прогресивно напукване







Пукнатините могат да започнат от някои съществуващи дефекти, като включвания в метала, или в точки на голямо напрежение, като прорези, и да растат бавно с всяко натоварване.


Може да са необходими милиони повтарящи се натоварвания (наречени цикли на напрежение), за да се открият действително пукнатини.


С увеличаването на дължината на пукнатината оставащият материал понася все по-голямо напрежение, тъй като площта за поддържане на натоварването е все по-малка. Когато пукнатината действително достигне критичната дължина, тя винаги ще премине през материала, което води до пълно разрушаване.

图片


Необходими са години, за да премине пукнатина от умораболт

Терминът "отказ от умора" често се използва за описване на повреда на част, дължаща се на продължително натоварване. Повредата от умора е еквивалентна на дължината на пукнатината.


В някои критични приложения се изисква използването на багрилни пенетранти или дори редовна проверка на пукнатините на болтовете с рентгенови лъчи, за да се гарантира, че няма откриваеми пукнатини. (Пукнатини могат да съществуват в микроскопични мащаби, т.е. под прага на откриване на измервателната техника.)


图片

     

Болтът е типична част с множество прорези и неговите характеристики на умора очевидно ще бъдат повлияни от много фактори като структура на болта, размер, материал и производствен процес. В сравнение с назъбени парчета от същия материал, тяхната якост на умора обикновено е значително по-ниска.


В допълнение към резбата, другите слаби части, които влияят върху характеристиките на умора на болта, са преходът между резбата и пръта и преходното уплътнение между главата на болта и пръта. Поради внезапната промяна на сечението, в тези части има и висока концентрация на напрежение. Тук изброяваме 10 фактора, които влияят върху свойствата на умората на болтовете. Моля, погледнете фигурата по-долу, за да намерите съответните места на болтовете.

图片


Фактори, влияещи върху якостта на умора на болта

01. Качество на повърхността на резбата


Грапавостта на повърхността на резбата има голямо влияние върху живота на болта при умора. Например, когато грапавостта на 40CrNiMo стоманени болта с резби M6-1.0 намалее от 0.08~0 .16 до 0.63~1.35, якостта на умора намалява с 33 процента; Когато грапавостта на повърхността на болтове с резба M12-1.5 намалява от 0.08~0,16 до 0,16~0,32, якостта на умора намалява с 21 процента.




02. Въздействие на процеса на навиване на резба


Валцованата нишка ще произведе слой за укрепване на деформацията и високо остатъчно напрежение на натиск, което играе голяма роля за предотвратяване на започването и ранния растеж на пукнатини от умора; В същото време, това също ще намали грапавостта на повърхността на зъбната долина, което е благоприятно за подобряване на якостта на умора на болта. Въпреки това, ако нишката се навива и след това се обработва термично, горните благоприятни фактори ще изчезнат. Следователно, за да се подобри устойчивостта на умора на болтовете, резбите трябва да се навиват след топлинна обработка. В момента обаче има друг проблем, а именно твърдостта на болтовете, особено на болтовете с висока якост, обикновено е висока след топлинна обработка, което намалява експлоатационния живот на матрицата за валцоване на тел. Освен това, ако качеството на валцованата тел не е достатъчно добро, се появят микропукнатини или подобно явление на контактна умора на пилинг на повърхността или корена на резбата, ефектът от подобряване на показателите на умора на болта не е очевиден и дори умората производителността ще бъде намалена.



03. Разстояние между края на гайката и резбата


Тестът показва, че колкото по-близо е краят на гайката до началната позиция на резбата, толкова по-рано болтът ще се повреди. Това е така, защото позицията, в която болтът започва да се резби, обикновено е най-грубото място за търкаляне и има по-голяма концентрация на напрежение. Първата резба на двойката болтове има най-концентрирано напрежение и ако първата нишка е близо до началната позиция, якостта на умора ще намалее. Следователно, разстояние от повече от 2 резби между първата резба на двойката болтове и мястото, където започва резбата, ще премахне тази скрита опасност.


图片


Влиянието на формата на нишката на резбата и размера на радиуса.


04. Форма и размер на резбата


Когато болтът е напрегнат, концентрацията на напрежение ще възникне във вдлъбнатината на резбата и нейната стойност зависи до голяма степен от формата на вдлъбнатината. Променете формата на зъбната вдлъбнатина. Например, колкото по-гладка е вдлъбнатината на резбата, толкова по-малка е концентрацията на напрежение и толкова по-висока е якостта на умора. Като цяло якостта на умора на нишката на долината с плоско дъно е най-ниска. Ако се използва кръгла зъбна вдлъбнатина вместо зъбна вдлъбнатина с плоско дъно, якостта на умора на болтовете може да се подобри. Размерът на болта също влияе върху характеристиките на умора. Колкото по-голям е диаметърът, толкова по-ниска е якостта на умора; Това се отнася и за резбите на болтовете.




05. Пукнатини в долната част на главата на винта


Пукнатините от умора обикновено започват в долната част на резбата, но също и в долната част на главата. Пукнатината, която започва да пониква в долната част на главата на винта, обикновено се причинява от неправилен дизайн на диаметъра на преходната дъга на главата на винта (концентрация на напрежение, причинена от неправилен диаметър на преходната дъга), или болтът е монтиран върху наклонен държач . Малък ъгъл между главата на болта и държача (известен също като крайната повърхност на гайката), като например 2 градуса, ще има непредвидимо отрицателно въздействие върху якостта на умора. Това явление често се е случвало в миналото, когато обектът, който трябва да бъде поддържан, е заваръчен елемент (заваръчният елемент обикновено ще има облекчаване на напрежението след заваряване и формата на структурата ще се промени).

图片

06. Разпределение на напрежението


Разпределението на напрежението върху гайката е неравномерно и голямо количество товар всъщност се носи от първите няколко катарами. Следователно голям брой умора на двойката болтове възниква в първите две резби на гайката. Следователно можем да видим, че подобрението, което прави напрежението равномерно разпределено в болтовете, ще увеличи якостта на умора.

图片

07. Металургични дефекти на стоманата


Някои болтове няма да бъдат срязани след студено изтегляне или студено изтегляне, така че повърхностните дефекти на суровините винаги ще останат на повърхността на готовите части.


Сериозният обезвъглеродяващ слой върху повърхността на болта е слаба област. По време на процеса на валцуване след студено зареждане, поради голямата деформация на стоманената повърхност, по-голямата част от обезвъглеродяващия слой ще бъде притиснат в горната част на резбата. Якостта и твърдостта на този обезвъглероден слой са много ниски, така че е много лесно да се износва и да се спъва (нишката се срязва) при повреда и е много лесно да се превърне в източник на пукнатини от умора, причинявайки ранна повреда от умора.




08. Подобрете разпределението на напрежението на винтовата резба на двойката болтове


За подобряване на разпределението на напрежението между винтовите резби на двойките болтове, животът на умора се увеличава; Разследването показва, че може да се реализира и чрез промяна на формата на гайката. В крайната страна, където гайката контактува с държача, е направен жлеб, който може да увеличи живота на умора с 25 процента. Това подобрение е особено подходящо за болтове с големи размери. Разбира се, има и други начини да направите по-равномерно разпределението на напрежението на комбинацията болт гайка. Например, сменете материала на гайката с друг материал, за да направите нейния модул на еластичност различен от този на болта; Друг пример: правене на различни стъпки на резбите на болтове и гайки; Като алтернатива използвайте заострени нишки.


09. Затегнете болта до проектираната сила на предварително затягане


В много случаи най-ефективният начин за подобряване на издръжливостта на двойката болтове е затягането на болта до проектното предварително натоварване. Обикновено болт, който е затегнат на място, носи само 5 процента (или по-малко) от динамичното натоварване. Следователно болтът, закрепен на място, има силна устойчивост на натоварване от умора. Това е така, защото променливото натоварване върху болта е много малко, така че променливото напрежение, генерирано в болта, също е много малко, обикновено далеч под границата, която болтът може да издържи. Когато настъпи повреда поради умора, девет от десет причини са, че предварителното натоварване на болта не достига проектната стойност, което излага болта на напрежението от огъващия момент, което води до ранна повреда.

За Jinrui, независимо дали сте търсещ/търговец/доставчик на крепежни елементи, можете да посетите официалния уебсайт на Jinrui за повече информация:www.jinruibolt.com


Част от продуктовата витрина на Jinrui

      

Jiangsu Jinrui Metal Products Co., Ltd. е производствената база на стандартните части на Shanghai Jinrui. Фабриката обхваща площ от повече от 20 000 квадратни метра, с регистриран капитал от 50 милиона юана, обща инвестиция от повече от 100 милиона юана и годишно производство от повече от 20 000 тона. Нейните продукти се изнасят в повече от 40 страни.


От създаването си през 2001 г. Jinrui Company се разви в ново оформление с Hai'an в Дзянсу като производствена база и Baoshan в Шанхай и Nanyang в Хенан като свои центрове за продажби след повече от 20 години непрестанни усилия.


В момента основните продукти на Jinrui включват следните шест категории:



1. Основните продукти на болтовете включват метрични и американски болтове с овална шийка с кръгла глава (наричани още болтове с рибешка опашка), вътрешни и външни шестоъгълни болтове, шестоъгълни фланцови болтове, каретни болтове, болтове за главини на колела и др.


2. Продукти с шипове: резба с пълна резба, шпилки с двойна глава и др



3. Продукти от ядки: шестоъгълна гайка, гайка с фланец, тежка гайка, квадратна гайка, гайка тип пеперуда и др.



4. Винтови продукти: самонарезни винтове, самонарезни самопробивни винтове, винтове за дърво, различни машинни винтове и др.



5. Продукти за миене: плоска шайба, пружинна шайба, квадратна шайба, заключваща шайба и др



6. Нестандартни продукти, свързани с крепежни елементи


Заводът за теглене на тел под Jinrui Company също предоставя услуги по обработка като фино изтегляне, грубо изтегляне и сфероидизиране на тел пръти и доставя готови тел пръти на различни местни известни стоманени заводи.


Придържайки се към бизнес философията на „пионери и иновации, преследвайки високи постижения“, Jinrui последователно въведе множество видове машини за зареждане и формоване, машини за валцоване на резби, машини за гайки, машини за горещо заглавие и валцоване, стругове, големи машини за заглавие и тяхното поддържащо тестване оборудване, като детектори за дефекти на магнитни частици, металографски анализатори, машини за тестване на солен спрей, спектрометри за директно отчитане и оптични скрининг машини, машини за опън, измерватели на твърдост по Викерс, измерватели на твърдост по Рокуел и др., и е създал независими отдели за изследване и развитие, It може да произвежда всички видове висококачествени крепежни елементи като GB, DIN, ANSI, JIS и международните стандарти ISO. Продуктите се използват широко в петролната, химическата промишленост, котлите, производството на вятърна енергия, магистрални парапети, направляващи релси за асансьори, производство на машини, строителни обекти, авточасти, медицинско оборудване и други области.



Jinrui се развива енергично от създаването си. Той интегрира предимствата на всяка компания, внимателно проектира и стриктно подбира материалите, за да направи продуктите по-издръжливи, и е високо оценен от повечето потребители. Jinrui спечели сертификат за международна система за качество ISO9001: 2000 през 2001 г., лиценз за производство на специално оборудване през 2010 г. и сертификат за система за управление на качеството на автомобилите TS16949 през 2012 г. Народната застрахователна компания на Китай сключва „Глобална застраховка за отговорност на продукта“ за своите продукти, гарантирайки, че всеки винт може да се използва с увереност, решителност и спокойствие!



Независимо дали сега или в бъдеще, Jinrui винаги ще се придържа към основната концепция за обслужване на „първо качество, наука и технологии за съживяване на предприятията, потребители на първо място и внимателно обслужване“, искрено ви предоставя висококачествени услуги и висококачествени продукти, и Jinrui също ще стане вашият най-лоялен дългосрочен партньор.



图片





Може да харесаш също