czym jest obciążenie próbne śruby i czym różni się od granicy plastyczności?

twoja przesyłka SmartBolts dotarła wraz z certyfikatem zgodności, który zawiera listę specyfikacji SmartBolt, w tym wymiarów śrub, klasy i wykończenia, a także ładunku próbnego i innych ważnych informacji.

w tym artykule wyjaśnimy w prosty sposób znaczenie obciążenia próbnego i dlaczego ważne jest, aby znać obciążenie próbne przy określaniu naprężenia stalowej śruby.

mimo, że śruby mogą wydawać się idealnie sztywne, Stal jest materiałem elastycznym. Oznacza to, że gdy są dokręcone w złączu śrubowym, faktycznie rozciągają niewielką ilość.

myśl o śrubie w złączu śrubowym jak o sztywnej, metalowej sprężynie. Dokręcając nakrętkę, tworzysz napięcie, obciążenie lub siłę, która ciągnie po obu końcach śruby. Gdy zwiększasz napięcie, śruba rozciąga się tak, jak rozciągałaby się sprężyna, gdy pociągniesz za oba końce.

jeśli poluzujesz nakrętkę, śruba rozluźnia się i powraca do normalnej długości w ten sam sposób, w jaki sprężyna powraca do pierwotnego kształtu po zwolnieniu. Ta zdolność do rozciągania i uwalniania nazywana jest elastycznością. (Jest to elastyczność, która powoduje, że dokręcona śruba i nakrętka zaciskają się po obu stronach złącza, trzymając je razem).

jeśli jednak rozciągniesz sprężynę zbyt daleko, traci ona część swojej elastyczności. Kiedy puścisz, nie odrzeka się w pełni, jak zabawka slinky, która nie wróci do swojego pierwotnego kształtu.

slinky toy over stretched podobnie jak over-stretched slinky, jeśli śruba jest rozciągnięta przez pewien punkt, traci część swojej elastyczności i zaczyna się trwale zniekształcać – nazywa się deformacją plastyczną.

granica plastyczności śruby może być zdefiniowana jako siła rozciągająca, która wytworzy pewną ilość trwałego odkształcenia w określonym elemencie złącznym.

w wielu (ale nie wszystkich) sytuacjach przykręcania ważne jest, aby nie napinać śruby poza jej granicę plastyczności, ponieważ nie zachowuje ona już swojego pierwotnego rozmiaru i kształtu, a ostatecznie swojej wydajności w złączu śrubowym. W większości zastosowań, jeśli śruba została dokręcona powyżej granicy plastyczności, nie nadaje się już do wielokrotnego użytku i będzie musiała zostać wyrzucona, jeśli zostanie poluzowana.

obciążenie próbne jest granicą zakresu sprężystości śruby. Projektowanie śrub zgodnie z obciążeniem próbnym może pomóc w zapobieganiu odkształceniom plastycznym. Tak długo, jak śruba nigdy nie jest naprężona poza określonym obciążeniem, możesz mieć pewność, że zachowała swój pierwotny rozmiar i kształt i może być bezpiecznie ponownie użyta.

napięcie vs. Rozciąganie

teraz spójrzmy na zależność między napięciem a rozciągnięciem śruby, jak pojawia się na wykresie. Ten wykres pokazuje, co by się stało, gdybyś przeprowadził eksperyment na śrubie, mierząc, jak bardzo śruba się rozciąga, gdy jest dokręcona.

Wykres zaczyna się w lewym dolnym rogu, w punkcie bez naprężeń i bez rozciągania. Gdy napięcie jest dodawane, śruba rozciąga się pewną ilość. Za każdym razem, gdy dodasz więcej napięcia i zmierzysz odcinek, możesz go zapisać jako punkt danych. Połączenie wielu punktów danych razem daje wykres liniowy, który wygląda mniej więcej tak.

wykres przedstawia zależność napięcia i rozciągnięcia śruby od obciążenia i granicy plastyczności dowodu

w pierwszej części wykresu zależność między napięciem i rozciągnięciem pojawia się jako prosta ukośna linia. W dowolnym punkcie tej linii można poluzować nakrętkę, a śruba rozluźni się do pierwotnej długości (cofając się do punktu zerowego na wykresie).

ponieważ śruba jest elastyczna, można dokręcić i poluzować śrubę, poruszając się w górę iw dół linii prostej wiele razy, nie powodując trwałego uszkodzenia śruby. W ramach tego limitu śruba będzie nadal działać zgodnie z projektem. Chociaż może się poluzować z powodu wielu przyczyn – takich jak wibracje lub ściskanie materiału uszczelki-zawsze można go bezpiecznie dokręcić.

ale po przekroczeniu obciążenia dowodu coś się zmienia. Poza tym punktem materiał zaczyna ustępować, a śruba nie powróci do pierwotnego kształtu i rozmiaru po zwolnieniu naprężenia.

po osiągnięciu granicy plastyczności śruba stała się tak trwale zdeformowana, że ogólnie przyjmuje się, że nie można już bezpiecznie wielokrotnego użytku z powodu utraty ciągliwości (gdy stały materiał odkształca się pod naprężeniem rozciągającym bez zerwania).

znając obciążenie próbne śruby i utrzymując statyczne napięcie śruby na tym poziomie lub poniżej, śruba zachowa swoją wielokrotnego użytku i pozostanie Bezpieczna w złączu śrubowym.

Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak działają Inteligentne rygle i jak mogą pomóc w utrzymaniu bezpiecznych połączeń śrubowych.



+