ทำไมสายฟ้าจึงแตก?

ในการผลิตทางอุตสาหกรรมของเรา โบลต์มักจะแตกหัก แล้วทำไมโบลต์จึงแตกหัก? วันนี้จะวิเคราะห์จากสี่ด้านเป็นหลัก

ในความเป็นจริง การหักของโบลต์ส่วนใหญ่เกิดจากการหลวม และพวกมันก็หักเนื่องจากการหลวมด้วย เนื่องจากสถานการณ์การคลายและแตกหักของสลักเกลียวนั้นใกล้เคียงกับการแตกหักของความเมื่อยล้า ในท้ายที่สุดเราจึงสามารถค้นหาสาเหตุได้จากความแข็งแรงของความล้า ในความเป็นจริงความแข็งแรงเมื่อยล้านั้นยิ่งใหญ่มากจนเราไม่สามารถจินตนาการได้ และโบลต์ก็ไม่จำเป็นต้องมีความเมื่อยล้าเลยในระหว่างการใช้งาน

ประการแรก การแตกหักของโบลต์ไม่ได้เกิดจากความต้านทานแรงดึงของโบลต์:

ยกตัวอย่างสลักเกลียวความแข็งแรงสูง M20×80 เกรด 8.8 น้ำหนักของมันอยู่ที่ 0.2 กก. ในขณะที่แรงดึงขั้นต่ำคือ 20 ตัน ซึ่งสูงถึง 100,000 เท่าของน้ำหนักตัวมันเอง โดยทั่วไป เราใช้ยึดชิ้นส่วนที่มีน้ำหนัก 20 กก. เท่านั้น และใช้ความจุสูงสุดเพียงหนึ่งในพันเท่านั้น แม้ภายใต้การกระทำของแรงอื่น ๆ ในอุปกรณ์ ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะทะลุน้ำหนักของส่วนประกอบเป็นพันเท่า ดังนั้นความต้านทานแรงดึงของตัวยึดแบบเกลียวจึงเพียงพอ และเป็นไปไม่ได้ที่โบลต์จะเสียหายเนื่องจาก ความแข็งแรงไม่เพียงพอ

ประการที่สอง การแตกหักของสลักเกลียวไม่ได้เกิดจากความล้าของสลักเกลียว:

สกรูสามารถคลายได้เพียงร้อยครั้งในการทดสอบการคลายการสั่นสะเทือนตามขวาง แต่จะต้องสั่นสะเทือนหนึ่งล้านครั้งซ้ำ ๆ ในการทดสอบความแข็งแรงของความเมื่อยล้า กล่าวอีกนัยหนึ่ง ตัวยึดเกลียวจะคลายตัวเมื่อใช้หนึ่งในหมื่นของความล้า และเราใช้ความจุขนาดใหญ่เพียงหนึ่งในหมื่นเท่านั้น ดังนั้นการคลายของตัวยึดเกลียวไม่ได้เกิดจากความแข็งแรงเมื่อยล้าของโบลต์

ประการที่สาม สาเหตุที่แท้จริงสำหรับความเสียหายของตัวยึดเกลียวคือการหลวม:

หลังจากที่คลายตัวยึดออก พลังงานจลน์ขนาดใหญ่ mv2 จะถูกสร้างขึ้น ซึ่งทำหน้าที่โดยตรงต่อตัวยึดและอุปกรณ์ ส่งผลให้ตัวยึดเสียหาย หลังจากที่ตัวยึดเสียหาย อุปกรณ์ไม่สามารถทำงานได้ในสภาวะปกติ ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์เสียหายอีก

เกลียวสกรูของตัวยึดที่รับแรงตามแนวแกนจะถูกทำลายและดึงสลักเกลียวออก

สำหรับตัวยึดที่ต้องรับแรงในแนวรัศมี จะต้องตัดโบลต์และรูโบลต์จะเป็นรูปไข่

สี่ เลือกวิธีการล็อคเกลียวที่มีผลการล็อคที่ยอดเยี่ยมเป็นพื้นฐานในการแก้ปัญหา:

ยกตัวอย่างค้อนไฮดรอลิก น้ำหนักของค้อนไฮดรอลิก GT80 คือ 1.663 ตัน และสลักเกลียวด้านข้างคือสลักเกลียว M42 คลาส 10.9 จำนวน 7 ชุด แรงดึงของสลักเกลียวแต่ละตัวคือ 110 ตัน และแรงขันแน่นจะคำนวณเป็นครึ่งหนึ่งของแรงดึง และแรงขันแน่นจะสูงถึงสามหรือสี่ร้อยตัน แต่โบลท์จะหักพร้อมเปลี่ยนมาใช้โบลท์ M48 ได้เลย สาเหตุพื้นฐานก็คือการล็อคโบลต์ไม่สามารถแก้ไขได้

เมื่อสลักเกลียวแตก ผู้คนสามารถสรุปได้ง่ายว่าความแข็งแรงไม่เพียงพอ ดังนั้นส่วนใหญ่จึงนำวิธีการเพิ่มเกรดความแข็งแรงของเส้นผ่านศูนย์กลางของสลักเกลียวมาใช้ วิธีการนี้สามารถเพิ่มแรงขันล่วงหน้าของโบลต์ได้ และยังเพิ่มแรงเสียดทานอีกด้วย แน่นอนว่าสามารถปรับปรุงเอฟเฟกต์ป้องกันการคลายตัวได้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้เป็นวิธีที่ไม่เป็นมืออาชีพจริงๆ ด้วยการลงทุนมากเกินไปและกำไรน้อยเกินไป

สรุปสั้นๆ ก็คือ “ถ้าไม่คลาย มันก็จะหัก”