هل تؤثر المعالجة السطحية على خصائص الشد؟البراغي؟ نعم. لتقليل خطأ التشتت لمعامل عزم دوران البرغي وتحسين مقاومة التآكل، تخضع أدوات التثبيت عادةً للمعالجة السطحية. ومع ذلك، فإن المعالجات السطحية المختلفة لها تأثير كبير على معامل الاحتكاك للمثبتات الملولبة، مما يؤثر في النهاية على خصائص ربط البراغي. من خلال الجمع بين المعرفة ذات الصلة بالمثبتات، يقوم ما يلي بتحليل تأثير المعالجة السطحية على خصائص ربط البراغي.
I. التحليل النظري لتأثير معامل الاحتكاك على معامل عزم الترباس
1. تشديد عزم دوران اتصال الترباس
1.1 الاحتكاك في أزواج حلزونية الترباس الثلاثي
يمكن تقسيم الاحتكاك في الأزواج المتحركة إلى احتكاك مستوي واحتكاك مستوي مائل واحتكاك أخدود وفقًا لشكل سطح التلامس. لتبسيط حساب قوة الاحتكاك في الأزواج المتحركة، بغض النظر عن الشكل الهندسي لعنصري الزوج الحركي للزوج المتحرك، يمكن اعتبار اتصال المكونين بأشكال هندسية مختلفة زوجًا متحركًا متصلاً على طول مستوى واحد (كما هو موضح في الشكل 1)، ويمكن التعبير عن صيغة حساب قوة الاحتكاك بشكل موحد بالصيغة (1):
احتكاك الأخدود: يمكن للزوج الدوار ذو الخيط المثلث أن يحاكي حركة الصامولة الموجودة على المسمار بشكل تقريبي كحركة منزلق على شكل إسفين -على سطح أخدود مائل، أي مزيج من احتكاك الأخدود واحتكاك المستوى المائل. في هذا الوقت، زاوية الأخدود تساوي 90 درجة - (كما هو موضح في الشكل 2).
1.2 تشديد عزم الدوران للمسامير
يتكون عزم الدوران الإجمالي المطلوب أثناء عملية شد المسمار من جزأين: عزم الربط للتغلب على احتكاك زوج الخيط، وعزم الدوران الاحتكاك بين رأس المسمار أو الجوز وسطح الدعم.
2. معامل عزم الدوران لوصلة الترباس
ينقسم إجمالي عزم الدوران إلى ثلاثة أجزاء، وهي استهلاك الاحتكاك على سطح دعم الترباس، واستهلاك احتكاك الخيط، واستهلاك التحميل المسبق (كما هو موضح في الشكل 3).
يمكن أن نرى من الجدول 1 أنه أثناء عملية الشد، تبلغ الطاقة المستهلكة عن طريق الاحتكاك على سطح دعم الترباس حوالي 50%، ويمثل استهلاك احتكاك الخيط حوالي 40%، ويمثل استهلاك عمل التحميل المسبق حوالي 10%. تحت نفس عزم الدوران المشدود، عندما يتغير معامل الاحتكاك بمقدار 0.05، يصل نطاق التغير في التحميل المسبق إلى 43.1%. وهذا يعني أنه إذا كانت هناك اختلافات طفيفة في المعالجة السطحية للمسامير، بافتراض زيادة معامل الاحتكاك بمقدار 0.05، فإن التحميل المسبق المحوري يبلغ 57٪ فقط من الأصلي، مما سيؤدي إلى مخاطر كبيرة محتملة على السلامة على موثوقية توصيلات البراغي. لذلك، يجب إيلاء الاهتمام الكامل للبحث حول معامل الاحتكاك لأزواج الخيوط.
ثانيا. تحليل تأثير المعالجة السطحية على معامل عزم الدوران
من خلال نظام تحليل تثبيت البراغي متعدد الوظائف-، يمكن قياس قوة التثبيت وعزم الدوران الإجمالي وعزم الدوران على زوج الخيوط أثناء عملية شد البراغي، وهو ما يمكن أن يعكس بدقة وفي الوقت الفعلي العلاقة بين قوة التثبيت وعزم الدوران، وفي نفس الوقت قياس معامل الاحتكاكموضوع الترباسوسطح دعم رأس الترباس. يوضح تحليل البيانات أن سمك الطبقة المجلفنة له تأثير ضئيل على معامل الاحتكاك لرأس الترباس، ولكن له تأثير كبير على معامل احتكاك الخيط، والذي له أيضًا تأثير كبير في النهاية على معامل عزم الدوران.
ثالثا. تأثير المعالجة السطحية على القوة المسموح بها للمسامير
تتعرض أدوات التثبيت الملولبة لضغط الالتواء المشترك-الشد أثناء الشد. وفقا لنظرية القوة الثالثة، يمكن الحصول على الضغط المكافئ المسموح به للمثبتات الملولبة من خلال الصيغة (9):
عندما يتم تشديد السحابات الملولبة، ينقسم إجمالي عزم الدوران إلى ثلاثة أجزاء: استهلاك الاحتكاك على سطح دعم الترباس، واستهلاك احتكاك الخيط، واستهلاك التحميل المسبق. من بينها، استهلاك الاحتكاك على سطح دعم الترباس واستهلاك احتكاك الخيط سيجعل جزء القضيب من المثبت الملولب يتحمل إجهاد القص الالتوائي، واستهلاك التحميل المسبق سيجعل جزء القضيب من المثبت الملولب يولد إجهاد الشد الفعلي. إن إجهاد الشد المكافئ الذي يمكن أن يتحمله البرغي ثابت ويجب ألا يتجاوز إجهاد الخضوع للمسمار. لذلك، يتم تقليل إجهاد القص الالتوائي الذي يتحمله جزء القضيب منقفل الخيوطيمكن أن يزيد من إجهاد الشد الناتج عن التحميل المسبق الفعلي، أي أنه عن طريق تقليل استهلاك الاحتكاك على سطح دعم الترباس واستهلاك احتكاك الخيط، يتم تحويل عزم الدوران إلى تحميل مسبق قدر الإمكان.
يُظهر تحليل معامل الاحتكاك أن البراغي ذات معامل الاحتكاك الصغير يمكنها الحصول على تحميل محوري أكبر من خلال تطبيق عزم دوران صغير، وهو أمر ذو أهمية كبيرة لتوفير استهلاك الطاقة وتحسين كفاءة خدمة البراغي.
رابعا. العوامل المؤثرة على خصائص شد الترباس
(1) يوضح التحليل أن معامل الاحتكاك له تأثير كبير على توزيع الطاقة في استهلاك الاحتكاك لسطح دعم الترباس، واستهلاك احتكاك الخيط، واستهلاك عمل التحميل المسبق أثناء عملية الشد. سيؤدي التغيير الطفيف في معامل الاحتكاك إلى تقلب كبير في التحميل المسبق.
(2) من خلال التحليل التجريبي للعلاقة بين المعالجات السطحية المختلفة ومعامل الاحتكاك للمثبتات الملولبة، وكذلك عزم الدوران - التحميل المسبق، تم الحصول على قواعد تأثير سماكة الطبقة المجلفنة ومعالجات الكرومات المختلفة على معامل الاحتكاك ومعامل عزم الدوران: كلما زاد سمك الطلاء، زاد معامل الاحتكاك؛ معامل الاحتكاك للبراغي المعالجة بكرومات C2C أكبر بكثير من معامل الاحتكاك للبراغي المعالجة بكرومات C2D.
(3) بالمقارنة مع البراغي المعالجة بكرومات C2C، فإن استخدام البراغي المعالجة بكرومات C2D يمكن أن يقلل من استهلاك احتكاك عزم الدوران على سطح دعم الترباس والخيط، والحصول على تحميل مسبق محوري أكبر، وهو أمر له أهمية كبيرة لتوفير استهلاك الطاقة وتحسين كفاءة خدمة البراغي.
