Αστοχία κόπωσης ενός μπουλονιού με φλάντζα M16

Όσον αφορά τα μπουλόνια, υπάρχουν πολλά διαφορετικά πράγματα που πρέπει να λάβει κανείς υπόψη για να εξασφαλίσει τη μακροζωία της κατασκευής τους. Ενώ τα μπουλόνια είναι συνήθως ένα αρκετά εύκολο πράγμα στη συναρμολόγηση, υπάρχουν επίσης ορισμένα πράγματα που μπορεί να πάνε στραβά με αποτέλεσμα να χρειαστεί να προσθέσετε νέα μπουλόνια σε οτιδήποτε φτιάχνατε. Εάν ένα μπουλόνι χρησιμοποιείται σε μηχανήματα, αυτές οι βλάβες μπορεί συχνά να σημαίνουν ότι τα μηχανήματα θα σταματήσουν να λειτουργούν προκαλώντας ακόμη μεγαλύτερα προβλήματα.

 

 

Η αστοχία κόπωσης ενός μπουλονιού με φλάντζα M16 είναι ένα από τα πολλά πράγματα που πρέπει να λάβετε υπόψη όταν πρόκειται για τη συναρμολόγηση των έργων σας. Η αστοχία κόπωσης είναι πολύ πιο συχνή από ό,τι περιμένουν πολλοί άνθρωποι, αλλά το πιο σημαντικό, η αστοχία κόπωσης είναι στην πραγματικότητα ο λόγος για τον οποίο συμβαίνει πάνω από το 90 τοις εκατό των θραύσεων των μπουλονιών. Φυσικά, έχοντας κατά νου αυτό το στατιστικό στοιχείο, γίνεται προφανές γιατί η αποτυχία κόπωσης είναι ένα από τα πράγματα που θα πρέπει να λάβετε υπόψη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δημιουργήσαμε αυτόν τον οδηγό που θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε πλήρως τι προκαλεί την αποτυχία κόπωσης καθώς και πώς να δημιουργήσετε ενδεχομένως τις κατάλληλες συνθήκες για να αποφύγετε την αποτυχία κόπωσης.

 

 

Τι είναι η αποτυχία κόπωσης;

Η αστοχία κόπωσης δείχνει ότι κατά την τοποθέτηση ενός μπουλονιού, υπήρξε έλλειψη προφόρτισης. Η έλλειψη προφόρτισης μπορεί επίσης να συμβεί μετά την ολοκλήρωση της εγκατάστασης. Για να καταλάβετε οπτικά πώς φαίνεται η αστοχία κόπωσης στα περισσότερα μέταλλα, μπορείτε να φανταστείτε μια λεπτή μεταλλική ράβδο που ξεκινάτε να λυγίζετε πολλές φορές μπρος-πίσω. Με την πάροδο του χρόνου το μέρος όπου συμβαίνει η κάμψη θα υποφέρει από αστοχία κόπωσης που θα οδηγήσει σε σπάσιμο. Αυτή η ίδια οπτική εικόνα μπορεί να εφαρμοστεί σε ένα μπουλόνι, εάν θέλετε να έχετε μια καλύτερη εικόνα του πώς μπορεί πραγματικά να σπάσει ένα μπουλόνι λόγω αστοχίας κόπωσης.
Ένας άλλος τρόπος κατανόησης της αποτυχίας κόπωσης είναι συνειδητοποιώντας ότι τα μπουλόνια πρόκειται να αποτύχουν όταν το άγχος που πρέπει να αντιμετωπίσουν είναι μεγαλύτερο από αυτό που είναι το επίπεδο αντοχής τους. Με την πάροδο του χρόνου αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε αστοχία του μπουλονιού και ενδεχομένως να οδηγήσει σε αστοχία κόπωσης.

 

 

Πότε αστοχούν τα μπουλόνια από αστοχία κόπωσης;

 

Τα μπουλόνια συνήθως αποτυγχάνουν από αστοχία κόπωσης όταν έχουν εκτεθεί σε κυκλική φόρτιση που υπερβαίνει ένα προκαθορισμένο πλάτος. Οι κοχλιωμένες συνδέσεις θα πρέπει γενικά να περάσουν από δοκιμές κοπώσεως αξονικού φορτίου προκειμένου να καταλάβουμε ποιος βαθμός κυκλικής φόρτισης είναι απαραίτητος για να αποτύχει. Υπάρχει επίσης ένα παγκόσμιο πρότυπο δοκιμών που ορίζεται ως ISO 3800:1993. Γενικά, το συγκεκριμένο πλάτος τάσης επαναλαμβάνεται συνήθως για οπουδήποτε μεταξύ 104 και 107 κύκλων μέχρι να εμφανιστεί αστοχία κόπωσης.

 

 

Ποια είναι τα στάδια της αποτυχίας κόπωσης;

 

Υπάρχουν τέσσερα στάδια για την αποτυχία κόπωσης. Αυτό που είναι σημαντικό να θυμάστε σχετικά με αυτά είναι ότι είτε έχετε να κάνετε με υψηλούς είτε χαμηλούς κύκλους, τα ίδια βασικά βήματα λαμβάνουν χώρα στην πορεία προς την πλήρη αποτυχία που προκαλείται από αποτυχία κόπωσης. Τα τέσσερα στάδια είναι:
1. Έναρξη ρωγμής
2. Στάδιο Ι ανάπτυξης ρωγμών
3. Στάδιο ανάπτυξης ρωγμών II
4. Αποτυχία

Υπάρχουν μερικά διαφορετικά σημαντικά πράγματα που πρέπει να θυμάστε όταν πρόκειται για αυτά τα στάδια. Ένα από αυτά είναι ότι γενικά, η φάση ανάπτυξης της ρωγμής μπορεί να σταματήσει εάν τα φορτία είναι αρκετά μικρά ώστε να πέσουν κάτω από ένα κρίσιμο όριο. Ωστόσο, υπάρχει πάντα η πιθανότητα να αναπτυχθούν ρωγμές κόπωσης από ελαττώματα και ρωγμές έως και 10 μm. Το σίγουρο είναι ότι εάν ο ρυθμός ανάπτυξης αυξηθεί, τότε γενικά θα αυξηθεί και το στρες που θα οδηγούσε σε ορατές ραβδώσεις κόπωσης στην κορυφή της επιφάνειας του κατάγματος.

 

 

Πόσο δυνατό είναι ένα M16 Flanged Bolt και ποια η αντοχή του;

 

Συχνά, η αντοχή θα εξαρτηθεί από τον κατασκευαστή και τον προμηθευτή που χρησιμοποιείτε για τα μπουλόνια σας. Αν θέλετε μπουλόνια υψηλής ποιότητας, μπορείτε πάντα να τα αγοράσετε μέσω του AYA Fasteners, ενός ιστότοπου που σας παρέχει εκατοντάδες επιλογές χωρίς να χρειάζεται να τονίζετε ότι τα μπουλόνια σας δεν επαρκούν για να ολοκληρώσετε την εργασία που τα χρειάζεστε.
Περίπου ένα εξάγωνο μπουλόνι M16x2.0 Η κλάση 5.8 έχει συνήθως όριο αντοχής περίπου 10 Mpa.

 

 

 

 

 

Γιατί εμφανίζεται συνήθως αποτυχία κόπωσης;

 

Υπάρχουν τέσσερις λόγοι για τους οποίους η αστοχία κόπωσης των μπουλονιών είναι συνηθισμένη, όπως:
1. Η κυκλική φόρτωση οδηγεί σε αυτοχάλαρωση του μπουλονιού
2. Το μπουλόνι δεν τοποθετήθηκε σωστά
3. Μη στρέψτε το μπουλόνι
4. Ανεπαρκής σχεδιασμός αρμών
Να θυμάστε ότι η αστοχία κόπωσης είναι αποτέλεσμα έλλειψης προφόρτισης. Αυτές οι πληροφορίες από μόνες τους είναι συχνά αρκετές για να σας προστατεύσουν από την αστοχία κόπωσης, καθώς ως επί το πλείστον, μπορείτε να διασφαλίσετε ότι έχει χρησιμοποιηθεί η σωστή προφόρτιση σε κάθε περίπτωση και έργο για το οποίο χρησιμοποιείτε μπουλόνια.

 

 

Τι είναι η κυκλική φόρτωση;

 

Η κυκλική φόρτιση αναφέρεται όταν τα φορτία εφαρμόζονται, αφαιρούνται και εφαρμόζονται ξανά με επαναλαμβανόμενο μοτίβο ή μορφή. Αυτή η συνεχής και επαναλαμβανόμενη εφαρμογή του φορτίου θα προκαλέσει διακυμάνσεις στις τάσεις και τις τάσεις που θα μπορούσαν τελικά να οδηγήσουν σε αυτο-λύσιμο του μπουλονιού.

 

 

Τι είναι η προφόρτιση μπουλονιού;

 

Η προφόρτιση του μπουλονιού ως όρος αναφέρεται στην τάση που δημιουργείται όταν δύο υλικά ενώνονται και συγκρατούνται στη θέση τους από ένα μπουλόνι. Όταν η τάση είναι στη βέλτιστη προφόρτισή της, τότε το φορτίο εργασίας θα κατανεμηθεί ομοιόμορφα από το μπουλόνι στο υπόλοιπο συγκρότημα. Ως αποτέλεσμα, το μπουλόνι δεν θα χρειαστεί να αντιμετωπίσει ποτέ ξανά το πλήρες φορτίο του. Αυτό μειώνει αυτόματα τις πιθανότητες κόπωσης από αστοχία.

 

 

Είναι η προφόρτιση ίδια με τη ροπή;

 

Με απλά λόγια αυτές οι δύο τιμές δεν είναι ίδιες. Ωστόσο, υπάρχει μια γραμμική σχέση μεταξύ των δύο. Σε εντελώς θεωρητικό επίπεδο, κάθε τιμή ροπής έχει μια αντίστοιχη τιμή προφόρτισης. Η ακριβής τιμή αυτών εξαρτάται καθώς δεν υπάρχει καθορισμένος συντελεστής τριβής. Αντίθετα, υπάρχει ένα ελάχιστο και μέγιστο και ο συντελεστής τριβής θα έχει συνήθως μια τιμή που ορίζεται μεταξύ αυτών των δύο.

 

 

Γιατί είναι σημαντική η προφόρτωση;

Η προφόρτιση βοηθά στη βελτίωση της ακρίβειας στις ακτινικές και αξονικές κατευθύνσεις. Αυτή η βελτιωμένη ακρίβεια είναι ο λόγος για τον οποίο η προφόρτωση είναι ζωτικής σημασίας. Είναι επίσης σημαντικό να θυμάστε ότι στις περισσότερες περιπτώσεις υψηλότερη είναι η προφόρτιση τόσο λιγότερες είναι οι πιθανότητες σκάγιας.

Πώς μπορείτε να αποτρέψετε την αστοχία κόπωσης των βιδωμένων αρθρώσεων;
Για να αποφύγετε την αστοχία κόπωσης των βιδωμένων αρμών, το πιο σημαντικό πράγμα που μπορείτε να κάνετε είναι να βεβαιωθείτε ότι έχει εφαρμοστεί η σωστή προφόρτιση. Θα πρέπει επίσης να βεβαιωθείτε ότι η προφόρτιση δεν χάνεται κατά τη λειτουργία. Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι η εφαρμογή της σωστής προφόρτισης μπορεί να είναι δύσκολη μερικές φορές, ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι δεν πρέπει να προσπαθήσετε να εφαρμόσετε τη σωστή προφόρτιση.

 

 

Ποιες συνθήκες μπορεί να δυσκολέψουν την αποφυγή αστοχίας κόπωσης στα μπουλόνια;

 

Υπάρχουν πολλές προκλήσεις όσον αφορά την αποτυχία κόπωσης, ειδικά αν σκεφτεί κανείς ότι η αυτο-χαλάρωση μπορεί συχνά να έχει τρομερές επιπτώσεις στη διαδικασία και τη μακροζωία ενός μπουλονιού. Όταν πρόκειται για μια βιδωμένη άρθρωση, οι συνθήκες που πρέπει να γνωρίζετε περισσότερο σχετίζονται με τις αλλαγές στη θερμοκρασία και το περιβάλλον. Αυτό που είναι σημαντικό να θυμόμαστε είναι ότι οι παρατεταμένες υψηλές ή χαμηλές θερμοκρασίες μπορεί να οδηγήσουν σε σημαντικές διακυμάνσεις στις συνθήκες τριβής.
Η οξείδωση και η διάβρωση, που είναι ιδιαίτερα συχνές σε περιοχές με υψηλή υγρασία, μπορεί επίσης να είναι συνθήκες που θα επηρεάσουν σε μεγάλο βαθμό την αποτελεσματικότητα ενός μπουλονιού. Στην πραγματικότητα, ένα παξιμάδι και ένα μπουλόνι που έχουν διαβρωθεί πολύ θα είναι σχεδόν αδύνατο να αποσυναρμολογηθεί χωρίς να καταστραφεί το μπουλόνι. Ως εκ τούτου, σε αυτές τις περιπτώσεις, η αποτυχία κόπωσης είναι σχεδόν εγγύηση.
Ένα άλλο πράγμα που πρέπει να εξετάσετε είναι αν θα υπάρξουν πολλοί κραδασμοί στα μηχανήματα για τα οποία χρησιμοποιήσατε το μπουλόνι. Η υπερβολική δόνηση μπορεί όχι μόνο να οδηγήσει σε αυτο-χαλάρωση, αλλά μερικές φορές είναι επίσης πιθανό να οδηγήσει σε αστοχία κόπωσης. Ως εκ τούτου, αυτό είναι κάτι που πρέπει να εξεταστεί εκ των προτέρων, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι η κατασκευή θα διαρκέσει όσο το δυνατόν περισσότερο

 

 

συμπέρασμα

 

Ένα από τα μεγάλα προβλήματα με την αστοχία κόπωσης είναι ότι μπορεί συχνά να είναι αποτέλεσμα των συνθηκών που περιβάλλουν τα παξιμάδια και τα μπουλόνια σας. Από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας έως τη διάβρωση και την οξείδωση, υπάρχουν μερικοί διαφορετικοί τρόποι για να καταλήξει η βίδα σας να επηρεαστεί και τελικά να αποτύχει. Εκτός από τις συνθήκες που τοποθετείται και αφήνεται το μπουλόνι σας, υπάρχει και θέμα τοποθέτησης. Εάν δεν εφαρμοστεί η σωστή προφόρτιση κατά τη διαδικασία εγκατάστασης, τότε είναι σχεδόν εγγυημένο ότι το εν λόγω μπουλόνι δεν θα υποφέρει από αστοχία κόπωσης. Ως εκ τούτου, υπάρχουν πολλές πρώιμες παραλλαγές που πρέπει να λάβετε υπόψη όταν πρόκειται για την ασφαλή και ασφαλή εγκατάσταση των μπουλονιών σας.

 

Ψάχνετε για Fasteners;
Κάντε κλικ παρακάτω για να περιηγηθείτε στον εκτενή κατάλογο Fastener της AYA FASTENERS, που περιλαμβάνει προϊόντα υψηλής ποιότητας βιδών, μπουλονιών, ροδέλες και παξιμάδια.