Kaip veikia varžtai

Varžtai yra pagrindiniai šiuolaikinės gamybos komponentai, plačiai naudojami komerciniuose ir pramoniniuose produktuose – nuo ​​lėktuvų iki sodo įrankių. Nors jų funkcija gali atrodyti nesudėtinga, varžtai pasižymi gana sudėtingomis mechaninėmis savybėmis ir konstrukcijos ypatumais, kad būtų galima patikimai sujungti.

Praktinis varžto veikimas priklauso ne tik nuo jo tinkamumo montavimo angoje, bet ir nuo konkrečių specifikacijų. Varžtų tipas, fiziniai matmenys, sriegio tankis, medžiagos klasė ir priveržimo reikalavimai yra svarbūs veiksniai efektyviam varžtų surinkimui. Taip pat suderintas veržlių ir varžtų derinys turi didelę įtaką komponentų surinkimui ir bendram gaminio veikimui. Per ilgas varžtas gali sukelti mechaninius trukdžius, o varžtas, kurio atsparumas tempimui nepakankamas, gali sugadinti įrangą. Todėl supratimas, kaip varžtai atlieka savo funkciją, gali skirtis tarp sėkmingo projekto ir nepavykusio.

Varžtų sriegiai

Sriegiai yra viena iš pagrindinių varžto savybių. Jie veikia remiantis pagrindiniu nuožulnios plokštumos, apvyniotos spirale aplink tvirtinimo detalės kotą, principu. Ši spiralė sukimosi jėgą paverčia ašiniu tiesiniu judėjimu. Sukant varžtą, jungiamoji veržlė juda pasvirusiu spiraliniu paviršiumi. Kuo didesnis priveržimo momentas, tuo didesnė ašinė jėga stumia veržlę į priekį, kuri ištempia varžto kotą ir sukuria suspaudimo jėgą, kuri suspaudžia sujungtus komponentus. Sriegiai su smulkesniu žingsniu gali pagerinti jungties pajėgumą. Uždidelio stiprumo varžtai, po terminio apdorojimo atliekamas sriegio valcavimas dar labiau padidina sriegio stiprumą ir atsparumą nuovargiui.

Mechaninės jėgos

Varžto priveržimas veikia kelių tipų mechaninėmis jėgomis, kurios užtikrina patikimą surinktą jungtį. Toliau aprašomos pagrindinės jėgos, susidarančios montuojant varžtus:

Suspaudimo jėga:Suspaudimo jėga, kurią varžtas veikia jungtį, kad du ar daugiau komponentų būtų tvirtai laikomi kartu.

Iš anksto įkelti:Gaminamas, kai sriegiai užsifiksuoja, o varžto kotas įsitempia veržimo metu. Išankstinis įtempimas išlaiko sriegį susijungusį ir užfiksuotą.

Šlyties jėga:Skersinė apkrova, veikianti statmenai varžto ašiai. Šlyties jėga gali egzistuoti atskirai arba kartu su tempimo apkrova.

Tempimo jėga:Apkrova, taikoma išilgai varžto ašies, veikiant per jo ilgį, o ne per skerspjūvį.

Suspaudimo jėga laiko komponentus kartu ir yra bendrai nustatoma pagal išankstinę apkrovą ir sujungtų dalių standumą. Jungtys atsiskiria ir varžtas sugenda, kai išorinė tempimo apkrova visiškai atsveria išankstinę apkrovą. Paprastai didesnė išankstinė apkrova užtikrina didesnę suspaudimo jėgą ir patikimesnę varžtų jungtį. Idealiomis surinkimo sąlygomis tinkamai priveržtos jungtys turėtų sumažinti tiesioginę šlyties apkrovą. Išsamias skaičiavimo formules rasite profesionalių tvirtinimo detalių projektavimo nuorodose.

Gamyba, skirta mechaniniam veikimui

Amerikos bandymų ir medžiagų draugija (ASTM) nustato daugybę standartų, reglamentuojančių varžtų matmenis, žaliavas ir tolesnio apdorojimo procesus. Varžtai yra įvairių vardinių ilgių ir įvairių galvučių konfigūracijų, įskaitant šešiakampius, ovalius, plokščius ir įvorės galvutės stilius. Bendras mechanines varžto charakteristikas galima įvertinti pagal jo pailgėjimą lūžimo metu, o takumo riba apibrėžia įtempių slenkstį, kuriam esant įvyksta plastinė deformacija. Tempimo stipris visada yra didesnis už takumo ribą. Eksploatacijos metu varžtų eksploatacinės apkrovos turi likti mažesnės už takumo ribą. Varžtai, turintys didelį tarpą tarp tempimo stiprio ir takumo stiprio, laikomi plastiškais; prieš galutinį lūžimą jie patiria didelį plastinį pailgėjimą.

Yra daug rūšių varžtų, pvzT formos varžtai.Jie gali būti gaminami iš įvairių medžiagų, tarp kurių plienas yra vyraujantis pasirinkimas daugeliui didelio stiprumo įrenginių. Plieniniai varžtai klasifikuojami pagal tempimo stiprumą ir takumo ribą, išreikštą niutonais kvadratiniam milimetrui (N/mm²). Pavyzdžiui, 5.8 klasės plieninio varžto vardinis tempiamasis stipris yra maždaug 500 N/mm², o vardinė takumo riba – maždaug 400 N/mm². Kitos įprastos varžtų medžiagos, įskaitant korozijai atsparų nerūdijantį plieną, legiruotą plieną ir kompozicines medžiagas, atitinka tą pačią klasifikavimo sistemą.