في الممارسة الهندسية ، يعتقد الناس في كثير من الأحيان عن طريق الخطأ أنه "كلما زادت قوة الترباس ، قل احتمال كسر ." ومع ذلك ، في الواقع ، حالات منالترباس عالي القوةتعد الكسور أكثر شيوعًا . تنبع هذه الظاهرة من التأثيرات الشاملة للأبعاد المتعددة مثل خصائص المواد ، وعمليات التثبيت ، وبيئات الاستخدام ، ومراقبة الجودة . فيما يلي تحليل منهجي من منظور تقني .
أنا . خصائص المواد: التناقض بين القوة العالية والصلابة المنخفضة
تلبي البراغي عالية القوة (مثل الصف 8 . 8 و 10.9) متطلبات ظروف العمل عالية التحميل عن طريق زيادة قوة المواد. ومع ذلك ، فإن خصائصها الميكانيكية تتبع قانون "العلاقة السلبية بين القوة والصلبة":
كلما زادت القوة ، كلما ارتفعت صلابة(على سبيل المثال ، صلابة أالصف 10.9 الترباس يمكن أن تصل إلى HRC 32 - 39) ، ولكن انخفاض الاستطالة بشكل كبير (عادةً أقل من أو يساوي 12 ٪ ، في حين أن البراغي العادية أكبر من أو تساوي 20 ٪) ، مما يؤدي إلى انخفاض في صلابة المواد .
عندما يتجاوز الحمل حد التصميم ، ستخضع البراغي ذات القوة العالية بشكل مباشر إلى كسر هش بسبب عدم وجود عملية مخزن للتشوه البلاستيكي ، في حين أن البراغي العادية يمكن أن تعطي تحذيرًا من الفشل من خلال تشوه واضح .
المنطق الأساسي: تُستخدم البراغي عالية القوة في الغالب في سيناريوهات الضغط العالي (مثل الجسور ومعدات طاقة الرياح) . غالبًا ما تقترب أحمال عملها من قوة العائد للمادة (حوالي 80 ٪ من قوة الشد) ، ويمكن استخدام الحمولة الزائدة البسيطة إلى الحد الأقصى من الحمولة الفعلية. القيم .
II . عملية التثبيت: تأثير التحكم في عزم الدوران ومعامل الاحتكاك
1. الكسر الناجم عن الحمل الزائد عزم الدوران
تحقق البراغي ذات القوة العالية التثبيت من خلال عزم الدوران قبل التشديد .70% - 75%من قوة العائد للمادة . عندما يتجاوز عزم الدوران المطبق هذه العتبة ، فإن الإجهاد - المناطق المركزة في ساق البراغي (مثل جذر الخيط) عرضة لتوليد الشقوق بسبب الحمل الزائد ، مما يؤدي في النهاية إلى كسر.
العوامل المؤثرة الرئيسية:
دقة الأداة: إذا لم يتم معايرة خطأ دقة وجع عزم الدوران (يتطلب المعيار الوطني ± 5 ٪ - ± 15 ٪) ، فقد يتجاوز عزم الدوران الفعلي قيمة التصميم .
مؤهل المشغل: قد يسيء المشغلون غير المدربين قراءة معلمات عزم الدوران أو استخدام طرق تشديد غير صحيحة (مثل عدم التشديد في المراحل) .
2. الفشل الناجم عن التقلبات في معامل الاحتكاك
ترتبط قوة التشديد الفعلية في اتصال الترباس ارتباطًا وثيقًا بمعامل الاحتكاك بينبندقوالجزء المتصل . عندما يتناقص معامل الاحتكاك بسبب التشحيم المفرط (مثل تطبيق مسحوق التلك المفرط) أو التلوث السطحي (بقع الزيت ، الصدأ) ، فإن قوة التشديد المسبقة المولدة تحت نفس العزم ، مما يسبب التثبيت في التثبيت ، مما يسبب في حدوث حدوث قصات إضافية أو أحمال توينية {2} مما أدى إلى عدم كفاية قوة التشديد أو كسر الحمل الزائد .
III . بيئة الاستخدام: تلف التعب وظروف العمل غير الطبيعية
1. التأثير التراكمي لكسر التعب
تحت الأحمال المتناوبة (مثل الاهتزاز والتأثير) ، تكون البراغي ذات القوة العالية معرضة لتوليد تشققات التعب في فيليه حيث يلتقي الرأس مع عرقلة . يصعب اكتشاف هذه التشقق
عوامل الخطر:
Over - خدمة الخدمة: بعض المؤسسات تعيد استخدام البراغي لتقليل التكاليف ، تتجاوز عمرها التعب (عادة ما يكون العدد المصمم للدورات أقل من أو يساوي 10 مرات) .
عيوب التصميم: عدم كفاية النظر في الأحمال الديناميكية في ظروف العمل الفعلية يؤدي إلى أن تكون البراغي في حالة إجهاد عالية لفترة طويلة .
2. الكسر الثانوي الناجم عن تشديد فضفاض
عندما العالية -الترباس القوةلا تصل إلى قوة التشديد المحددة قبل التشديد ، هناك فجوة كبيرة في زوج الاتصال ، والتي ستنتج تأثيرًا على الأثر المنزلق تحت الأحمال الديناميكية . على سبيل المثال ، في جهاز الحفر ، سيؤدي الترباس المشدد بشكل فضفاض إلى إظهار قوة القص الإضافية بسبب الإجهاد المسبق ، وينفجر على الفور. يمكن أن يزداد الترباس بواسطة 3 - 5 مرات .
IV . عيوب الجودة: مخاطر مخفية في المواد والعمليات
1. sub - أداء المواد القياسية
الانحراف في التكوين الكيميائي: لا يفي محتوى عناصر مثل الكربون والمنغنيز والكبريت في الصلب المعايير (على سبيل المثال ، يؤدي محتوى الكربون المفرط إلى زيادة الهشاشة) .
الادراج المفرطة: الادراج غير المعدنية (مثل الألومينا والكبريتيدات) في المواد الخام تصبح مصادر الكراك .
2. عيوب في عملية معالجة الحرارة
درجة حرارة التبريد غير السليمة: تؤدي درجة الحرارة المرتفعة بشكل مفرط إلى أن تصبح الحبوب خشنة ، مما يقلل من الصلابة ؛ تؤدي درجة الحرارة المنخفضة بشكل مفرط إلى صلابة غير كافية .
عدم كفاية التخفيف: لا يتم القضاء على الإجهاد المتبقي ، وترك الشقوق الدقيقة المخفية داخل الترباس .
v . تدابير وقائية منهجية
مرحلة التثبيت: استخدم مفتاح عزم الدوران عالي الدقة (معايرة بانتظام) ، وأداء الخطوة - بواسطة - خطوة التشغيل "التشديد الأولي - التشديد النهائي" ، ويجب أن يكون المشغلون معتمدين .
إدارة معامل الاحتكاك: التحكم في عملية المعالجة السطحية (مثل طلاء dacromet) ، وحظر استخدام مواد التشحيم التي تؤثر على أداء الاحتكاك .
الحياة - إدارة الدراجات: تأسيس أالترباس نظام دورة الاستبدال وإجراء اكتشاف عيب بالموجات فوق الصوتية العادية على أجزاء الإجهاد العالية .
جودة التتبع: التحكم الصارم في شراء المواد الخام (تتطلب تقارير اختبار الطرف الثالث) ، وإضافة رابط تحليل معدني إلى عملية معالجة الحرارة .
خاتمة
إن موثوقية البراغي ذات القوة العالية هي نتيجة اقتران عوامل متعددة . من الضروري تنفيذ الإدارة المكررة خلال العملية الكاملة للمواد والعمليات والاستخدام . من خلال التصميم العلمي ، والتشغيل الموحد ، والمراقبة المستمرة ، يمكن تخفيض مخاطر الكسور بشكل كبير ، مما يضمن سلامة الهياكل {{{3}
