Kodėl lūžta didelio{0}}tvirtumo varžtai?

Mes nesąmoningai galvojame, kad kuo stipresnis varžtas, tuo mažesnė tikimybė, kad jis sulūžtų. Tačiau taip nėra-priešingai,didelio stiprumo{0}}varžtailūžta dažniau nei įprasti varžtai, ir už šio reiškinio slypi pagrindinė logika.

Pirma, turime išsiaiškinti pagrindinį principą: kuo didesnis varžto stiprumas, tuo didesnis jo kietumas (jie teigiamai koreliuoja); tuo tarpu kuo didesnis kietumas, tuo kietumas prastesnis (jie neigiamai koreliuoja). Tai reiškia, kad didelio stiprumo{1}}varžtai turi mažą pailgėjimą. Jei įtempis viršija ribą, jie tiesiogiai trapūs, o ne deformuos, kaip įprasti varžtai, prieš sugesdami. Dar svarbiau, kad didelio-stiprumo varžtai iš prigimties naudojami didelės-apkrovos scenarijuose ir yra sukurti taip, kad atitiktų jų mechaninių savybių diapazoną. Jei tikrasis įtempis viršija ribą dėl netinkamo veikimo ar neįprastų darbo sąlygų, gali atsirasti lūžių. Mažos-apkrovos sąlygomis išlaidoms kontroliuoti galima naudoti paprastus varžtus, todėl nereikia naudoti didelio-stiprumo varžtų,{10}}tai yra pagrindinė priežastis, kodėl didelio stiprumo{11}}varžtai dažniau lūžta.

Konkrečios didelio{0}}stiprumo varžtų lūžimo priežastys daugiausia apima šias kategorijas:

1. Agregato perkrovos lūžis

Stiprių{0}}varžtų tvirtinimo esmė yra padaryti varžtą įtemptą priveržiant veržlę, kad būtų sukurta nurodyta išankstinė apkrova (fiksavimo jėga), o ne „sukti ir spausti sriegį varžto gale“. Jo priveržimo sukimo momentas turi aiškius standartinius parametrus, paprastai reguliuojamas maždaug 75 % varžto medžiagos takumo stiprio -dėl šio sukimo momento varžtas gali sukelti nedidelę elastinę deformaciją, o deformacijos sukuriama atvirkštinė įtampa yra išankstinė apkrova. Jei priveržimo momentas viršija standartinį diapazoną, varžtas atlaikys per didelę tempimo apkrovą, tiesiogiai sukeldamas perkrovos lūžį.

Priveržimo sukimo momentui valdyti reikia trijų sąlygų: pagrįsto{0}}įrengimo vietoje proceso planavimo, tikslių montavimo įrankių (pvz., sukimo momento veržliarakčių, sukimo momento daugiklių) ir operatorių, kurie prieš pradėdami dirbti oficialiai apmokyti (jie turi mokėti tiksliai nuskaityti ir nustatyti įrankio parametrus). Pažymėtina, kad skirtingo tikslumo lygio sukimo momento veržliarakčiai turi skirtingą leistiną nuokrypį, dažniausiai ±4%10% (ne 20%). Tik tada, kai tokios sąlygos, kaip maitinimas ir oro slėgis, yra stabilios, o įrankis atitinka kalibravimo galiojimo laikotarpį, tolerancija nesukels lūžių rizikos; jei tolerancija viršija diapazoną, gali atsirasti netinkamas sukimo momentas.

2. Lūžis, atsiradęs dėl trinties koeficiento svyravimų

Kaivaržtas ir veržlėsriegiai susijungia, trinties koeficientas paveiks faktinę išankstinę apkrovą-net jei nustatytas toks pats sukimo momentas, trinties koeficiento svyravimai sukels išankstinės apkrovos sklaidą. Jei į trinties koeficientą neatsižvelgiama iki galo ir remiamasi tik sukimo momento parametrais, tikėtina, kad susidarys nepakankama išankstinė apkrova arba perkrova: kai trinties koeficientas per didelis, esant tokiam pačiam sukimo momentui, išankstinė apkrova yra per maža (dėl to gali atsirasti atsipalaidavimas); kai trinties koeficientas yra per mažas, išankstinė apkrova yra per didelė esant tokiam pat sukimo momentui (dėl to gali lūžti).

Pramoniniuose scenarijuose dažna sumažėjusio trinties koeficiento priežastis yra neteisėtas tepimas: kai kurios gamyklos ant varžtų sriegių tepa talko miltelius, įprastą tepalinę alyvą ir pan., kad būtų patogu surinkti. Nors tai gali sumažinti trintį ir palengvinti įsukimą, tai žymiai sumažins trinties koeficientą, todėl išankstinė apkrova gerokai viršys standartą esant tam pačiam sukimo momentui ir galiausiai sukels lūžį. Tinkamas būdas yra naudoti specializuotus anti-užstrigimus (kurie turi atitikti varžto medžiagą), o ne atsitiktines tepimo priemones.

3. Nuovargio lūžis

Nuovargio lūžis yra labiausiai paslėptas didelio -stiprumo varžtų- gedimo būdas, prieš lūžimą nėra jokių akivaizdžių požymių ir jis gali įvykti staiga esant statinėms ar darbo sąlygoms. Be to, lūžio vieta daugiausia sutelkta įtempių koncentracijos srityse, tokiose kaip pereinamoji filė tarp galvos ir koto bei sriegio šaknis.

Pagrindinė šio tipo lūžių priežastis yra „naudojimas viršijant nuovargio ribą“: nors didelio{0}}stiprumo varžtai turi didelę pridėtinę vertę, kai kurios įmonės, siekdamos sutaupyti, juos naudos neribotą laiką. Kai naudojimų skaičius arba kintamoji apkrova viršija nuovargio ribą, varžto viduje pamažu susidarys mikroįtrūkimai, kurie galiausiai sukels nuovargio lūžį. Todėl labai svarbu reguliariai atlikti išsamius didelio stiprumo varžtų patikrinimus (pvz., magnetinių dalelių patikrinimą, ultragarsinį testą), o ne „retai būtiną“.

4. Lūžis dėl nepakankamo priveržimo

Atrodo, kad „ne iki galo priveržti“ varžtai neatlaikys įtempimo, tačiau iš tikrųjų lūžius gali sukelti atsipalaidavimo metu susidaręs tarpas. Pavyzdžiui: sujungus du gręžimo vamzdžius didelio-tvirtumo varžtais, kad būtų galima gręžti žemę, jei varžtai nėra iki galo priveržti, tarpas bus didelis. Kai didelis gręžimo sukimo momentas perduodamas gręžimo vamzdžiais, dėl tarpo varžtai turės papildomą šlyties jėgą ir kintamą smūgio jėgą-šios jėgos gerokai viršija suprojektuotą guolių diapazoną varžtai, galiausiai sukeliantis lūžį. Iš esmės nepakankamai priveržtas varžtas pasikeis iš „įtempimo elemento“ į „šlyties ir smūgio elementą“ ir sugenda, nes viršija apkrovos{1}}guolio tipą.

5. Lūžis dėl kokybės problemų

Nestandartinės medžiagos ar terminio apdorojimo procesai yra įgytos kokybės problemos ir tiesioginės lūžių priežastys:

Nestandartinės medžiagos: naudojamos plieno rūšys, kurios neatitinka reikalavimų (pvz., legiruotojo konstrukcinio plieno pakeitimas įprastu angliniu plienu), arba medžiagoms būdingi defektai, pvz., priemaišos ir įtrūkimai;

Nestandartiniai terminio apdorojimo procesai: nukrypimai nuo parametrų, tokių kaip gesinimo temperatūra ir grūdinimo laikas, sukels nekvalifikuotas varžtų mechanines savybes (pvz., didelį kietumą, bet ypač prastą kietumą).

Tokios problemos gali būti visiškai išspręstos griežtai kontroliuojant medžiagų įsigijimą (tikrinant medžiagų sertifikatus), gamybos procesus (stebėjant terminio apdorojimo procesus), atliekant gamyklinius patikrinimus (mechaninių savybių bandymus).