Defecțiunea prin oboseală a unui șurub cu flanșă M16

Când vine vorba de șuruburi, există multe lucruri diferite de care trebuie să țineți cont pentru a asigura longevitatea construcției lor. În timp ce șuruburile sunt de obicei un lucru destul de ușor de asamblat, există, de asemenea, o serie de lucruri care pot merge prost, determinându-vă să adăugați șuruburi noi la ceea ce faceți. Dacă un șurub este utilizat în mașini, aceste defecțiuni pot însemna adesea că mașinile nu vor mai funcționa, cauzând probleme și mai mari.

 

 

Defecțiunea prin oboseală a unui șurub cu flanșă M16 este unul dintre multele lucruri pe care trebuie să le luați în considerare atunci când vine vorba de asamblarea proiectelor dumneavoastră. Defecțiunea prin oboseală este mult mai frecventă decât se așteaptă mulți oameni, dar, mai important, defecțiunea prin oboseală este de fapt motivul pentru care au loc peste 90 la sută din ruperea șuruburilor. Desigur, având în vedere această statistică, devine destul de evident de ce eșecul de oboseală este unul dintre lucrurile pe care va trebui să le luați în considerare. Acesta este motivul pentru care am creat acest ghid care vă va ajuta să înțelegeți pe deplin ce cauzează eșecul prin oboseală, precum și cum să creați potențial condițiile potrivite pentru a evita eșecul prin oboseală.

 

 

Ce este eșecul oboselii?

Eșecul de oboseală arată că în timpul instalării unui șurub, a existat o lipsă de preîncărcare. Lipsa preîncărcării poate apărea și după finalizarea instalării. Pentru a înțelege vizual cum arată defecțiunea prin oboseală în majoritatea metalelor, vă puteți imagina o tijă metalică subțire pe care începeți să o îndoiți înainte și înapoi de mai multe ori. De-a lungul timpului, locul unde are loc îndoirea va suferi defecțiuni prin oboseală, ceea ce va duce la rupere. Aceeași imagine vizuală poate fi aplicată unui șurub dacă doriți să obțineți o imagine mai bună a modului în care un șurub se poate rupe de fapt din cauza defectării oboselii.
Un alt mod de a înțelege defecțiunea prin oboseală este prin a realiza că șuruburile se vor eșua atunci când stresul cu care trebuie să facă față este mai mare decât nivelul lor de rezistență. În timp, acest lucru ar putea duce la defectarea șurubului și ar putea duce la defecțiunea prin oboseală.

 

 

Când se defectează șuruburile din cauza oboselii?

 

Șuruburile se vor defecta de obicei din cauza defecțiunii prin oboseală atunci când au fost expuși la o încărcare ciclică care depășește o amplitudine prespecificată. Îmbinările cu șuruburi vor trebui, în general, să treacă prin teste de oboseală la sarcină axială pentru a afla ce grad de încărcare ciclică este necesar pentru ca acestea să eșueze. Există, de asemenea, un standard global de testare specificat ca ISO 3800:1993. În general, amplitudinea specifică a tensiunii se repetă în mod obișnuit pentru oriunde între 104 și 107 cicluri până când apare defecțiunea prin oboseală.

 

 

Care sunt etapele eșecului prin oboseală?

 

Există patru etape până la eșecul prin oboseală. Ceea ce este important de reținut despre acestea este că, indiferent dacă aveți de-a face cu cicluri înalte sau scăzute, aceiași pași de bază au loc înaintea eșecului complet cauzat de eșecul la oboseală. Cele patru etape sunt:
1. Inițierea fisurii
2. Stadiul I de creștere a fisurilor
3. Stadiul II de creștere a fisurilor
4. Eșecul

Există câteva lucruri importante diferite de reținut când vine vorba de aceste etape. Una dintre ele este că, în general, faza de creștere a fisurilor poate fi oprită dacă sarcinile sunt suficient de mici încât să scadă sub un prag critic. Totuși, există întotdeauna posibilitatea ca fisurile de oboseală să crească din defecte și fisuri de până la 10 μm. Cert este că, dacă rata de creștere crește, atunci, în general, stresul va crește, ceea ce ar duce la vizibilitatea striațiilor de oboseală pe partea superioară a suprafeței de fractură.

 

 

Cât de puternic este un șurub cu flanșă M16 și care este rezistența acestuia?

 

De multe ori, rezistența va depinde de producătorul și furnizorul pe care îl utilizați pentru șuruburi. Dacă doriți șuruburi de înaltă calitate, le puteți achiziționa oricând prin AYA Fasteners, un site web care vă oferă sute de opțiuni fără a fi nevoie să vă subliniați că șuruburile dvs. sunt insuficiente pentru a finaliza lucrarea pentru care aveți nevoie de ele.
Aproximativ un șurub hexagonal M16x2.0 Clasa 5.8 are de obicei o limită de rezistență de aproximativ 10 Mpa.

 

 

 

 

 

De ce apare de obicei eșecul de oboseală?

 

Există patru motive pentru care defecțiunea la oboseala șuruburilor este frecventă, acestea includ:
1. Încărcarea ciclică duce la slăbirea automată a șurubului
2. Șurubul a fost instalat incorect
3. Nu strângeți șurubul
4. Proiectare insuficientă a îmbinării
Amintiți-vă că eșecul la oboseală este rezultatul lipsei preîncărcării. Numai aceste informații sunt adesea suficiente pentru a vă proteja de nevoia de a suferi defecțiuni prin oboseală, deoarece, în cea mai mare parte, vă puteți asigura că preîncărcarea corectă a fost utilizată în fiecare caz și proiect pentru care utilizați șuruburi.

 

 

Ce este încărcarea ciclică?

 

Încărcarea ciclică se referă la momentul în care încărcăturile sunt aplicate, îndepărtate și reaplicate într-un model sau formă repetitivă. Această aplicare continuă și repetată a sarcinii va cauza variații ale tensiunilor și tensiunilor care ar putea duce în cele din urmă la auto-slăbirea șurubului.

 

 

Ce este preîncărcarea șurubului?

 

Preîncărcarea șurubului ca termen se referă la tensiunea care este creată atunci când două materiale sunt aduse împreună și ținute în poziție de un șurub. Când tensiunea este la preîncărcare optimă, atunci sarcina de lucru va fi distribuită uniform de la șurub la restul ansamblului. Ca urmare, șurubul nu va mai avea de-a face cu încărcarea completă a încărcăturii. Acest lucru reduce automat șansele de oboseală de defecțiune.

 

 

Preîncărcarea este aceeași cu cuplul?

 

Pur și simplu, aceste două valori nu sunt aceleași. Cu toate acestea, există o relație liniară între cele două. La un nivel complet teoretic, fiecare valoare a cuplului are o valoare de preîncărcare corespunzătoare. Valoarea exactă a acestora depinde deoarece nu există un coeficient de frecare setat. În schimb, există un minim și un maxim, iar coeficientul de frecare va avea de obicei o valoare stabilită între cele două.

 

 

De ce este importantă preîncărcarea?

Preîncărcarea ajută la îmbunătățirea preciziei în direcțiile radiale și axiale. Această precizie îmbunătățită este motivul pentru care preîncărcarea este crucială. De asemenea, este important să ne amintim că, în majoritatea cazurilor, preîncărcarea este mai mare, cu atât sunt mai puține șanse de șoc.

Cum puteți preveni defectarea prin oboseală a îmbinărilor cu șuruburi?
Pentru a evita defectarea prin oboseală a îmbinărilor cu șuruburi, cel mai important lucru pe care îl puteți face este să vă asigurați că a fost aplicată preîncărcarea corectă. De asemenea, trebuie să vă asigurați că preîncărcarea nu se pierde în timpul funcționării. Este important să rețineți că aplicarea preîncărcării corecte poate fi dificilă uneori, însă asta nu înseamnă că nu ar trebui să încercați să aplicați preîncărcarea corectă.

 

 

Ce condiții ar putea face dificilă evitarea defecțiunii prin oboseală a șuruburilor?

 

Există multe provocări atunci când vine vorba de eșecul la oboseală, mai ales având în vedere că auto-slăbirea poate avea adesea efecte groaznice asupra procesului și longevității unui șurub. Când vine vorba de o îmbinare cu șuruburi, condițiile de care trebuie să fii cel mai conștient se referă la schimbările de temperatură și de mediu. Ceea ce este important de reținut este că temperaturile susținute ridicate sau scăzute pot duce la variații semnificative ale condițiilor de frecare.
Oxidarea și coroziunea, care sunt deosebit de frecvente în zonele cu umiditate ridicată, pot fi, de asemenea, condiții care vor afecta foarte mult eficiența unui șurub. De fapt, o piuliță și un șurub care s-au corodat foarte mult vor fi aproape imposibil de dezasamblat fără ca șurubul să fie distrus. Ca atare, în acele situații, eșecul la oboseală este aproape o garanție.
Un alt lucru de luat în considerare este dacă vor exista multe vibrații în mașinile pentru care ați folosit șurubul. Vibrația excesivă ar putea duce nu numai la auto-slăbire, dar, uneori, este posibil să conducă și la eșec prin oboseală. Ca atare, acesta este ceva de luat în considerare din timp pentru a vă asigura că construcția va rezista cât mai mult timp posibil

 

 

Concluzie

 

Una dintre marile probleme ale eșecului prin oboseală este că poate fi adesea rezultatul condițiilor care vă înconjoară piulițele și șuruburile. De la variațiile de temperatură până la coroziune și oxidare, există câteva moduri diferite prin care șurubul dvs. poate ajunge să fie afectat și, în cele din urmă, să se defecteze. În afară de condițiile în care șurubul tău este plasat și lăsat, mai este și problema instalării. Dacă preîncărcarea corectă nu este aplicată în timpul procesului de instalare, atunci este aproape garantat că șurubul în cauză nu va suferi defecțiuni la oboseală. Ca atare, există multe variații timpurii de luat în considerare atunci când vine vorba de instalarea sigură și sigură a șuruburilor dumneavoastră.

 

Căutați elemente de fixare?
Faceți clic mai jos pentru a răsfoi catalogul extins de elemente de fixare AYA FASTENERS, inclusiv produse de înaltă calitate, șuruburi, șuruburi, șaibe și piulițe.