Tagħmir mekkaniku u strutturi tal-azzar huma mmuntati minn diversi komponenti, li ħafna minnhom huma konnessi b'mod fiss minn qfieli bil-kamin. Nuqqas ta 'qfieli bil-kamin iwassal direttament għal ħsara fit-tagħmir. F'każijiet severi, jista 'jikkawża għeluq tat-tagħmir, kollass strutturali u anke inċidenti ta' korriment personali.

Minħabba l-frekwenza għolja u l-perikli serji ta 'falliment tal-qfil, it-tekniċi jeħtieġ li janalizzaw b'mod sistematiku l-fatturi li jinduċu u jifformulaw miżuri ta' rettifika u prevenzjoni mmirati biex jeliminaw il-fallimenti tal-qfil b'mod fundamentali.

Il-fallimenti tal-qafliet huma prinċipalment maqsuma f'żewġ kategoriji. L-ewwel kategorija hija l-falliment tal-ksur tal-bolt, li tikkawża separazzjoni istantanja ta 'strutturi konnessi u ġeneralment tirriżulta f'ħsarat severi fit-tagħmir u inċidenti ta' sikurezza. It-tieni kategorija tinkludi l-illaxkar tal-par tal-ħajt u ż-żliq tal-ħajtboltijiet jew ġewż, li tipproduċi spostament relattiv ċkejkna bejn il-partijiet konnessi u twassal għal ħsara parzjali fit-tagħmir u preċiżjoni mnaqqsa tal-operat.

Il-falliment tal-qafliet huwa proċess progressiv. Tillaxka minuri mingħajr trattament f'waqtu se tkompli tiddeterjora u eventwalment tikkawża separazzjoni sħiħa tal-boltijiet u l-ġewż, li twassal għal inċidenti kbar ta 'sikurezza. F'applikazzjonijiet prattiċi, il-biċċa l-kbira tal-persunal jifhmu ħażin li l-ksur tal-bolt huwa kkawżat biss minn difetti materjali u tillaxkar tal-ġewż minn kwalità fqira tal-ġewż, filwaqt li jinjora problemi ewlenin bħal disinn strutturali mhux raġonevoli u proċessi ta 'assemblaġġ mhux standard. Dan id-dokument janalizza sistematikament il-kawżi ta 'diversi fallimenti ta' ksur tal-bolt mill-perspettivi tad-disinn u l-assemblaġġ.

1 Frattura Shear

Il-ksur tal-bolt shear isseħħ l-aktar f'konnessjonijiet bil-kamin taħt preload pur. Il-wiċċ tal-ksur tal-shear jinsab fl-interface tal-ġonta ta 'żewġ partijiet konnessi, li jippreżenta żona ta' shear żgħira lixxa u qawwi. Il-kawżi speċifiċi tal-falliment huma miġbura fil-qosor kif ġej.

1.1 Kawżi tad-Disinn

(1) Koeffiċjent ta 'frizzjoni insuffiċjenti fl-interface tal-ġonta jew speċifikazzjonijiet tal-bolt magħżula b'mod mhux xieraq iwasslu għal preload inadegwat. Meta l-forza tal-frizzjoni fil-wiċċ tal-ġonta tkun inqas mit-tagħbija tax-xogħol trasversali, espressa bil-formula fF′＜F (fejn f hija l-koeffiċjent tal-frizzjoni tal-interface, F′ hija l-preload tal-bolt, u F hija t-tagħbija tax-xogħol trasversali), iż-żlieq relattiv iseħħ bejn il-komponenti konnessi. Il-bolt shank huwa soġġett għal estrużjoni u forza ta 'shear mill-ħajt tat-toqba. Ladarba l-istress shear jaqbeż is-saħħa tal-shear tal-materjal tal-bolt, isseħħ ksur tal-shear. Komponenti li jiċċaqilqu taħt tagħbijiet ta 'impatt huma aktar suxxettibbli għal tali falliment. Fid-disinn strutturali, il-partijiet li jnaqqsu t-tagħbija u l-ispallejn tal-ippożizzjonar jistgħu jiġu adottati biex iġorru tagħbijiet trasversali, sabiex il-boltijiet biss iwettqu konnessjoni tat-tensjoni mingħajr ma jġorru forza ta 'shear.

(2) Qafliet mingħajr strutturi kontra l-illaxkar huma applikati f'kundizzjonijiet tax-xogħol li jivvibraw. Il-vibrazzjoni tat-tagħmir fit-tul itaffu l-par tal-ħajt u ttaffi l-preload tal-bolt, li tirriżulta f'frizzjoni ta 'interface insuffiċjenti u aktar komponent żlieq u ksur tal-bolt shear. Għal strutturi li jaħdmu f'ambjenti ta 'vibrazzjoni, għandhom jiġu adottati qfieli speċjali kontra l-illaxkar bħal skorfini Spiralock u ġewż prevalenti li jillokkjaw it-torque biex jipprevjenu l-falliment tal-illaxkar.

1.2 Kawżi tal-Assemblea

Torque tal-issikkar tal-assemblaġġ insuffiċjenti jwassal għal preload tal-bolt inferjuri u frizzjoni tal-interface inadegwata. Tagħbijiet esterni jikkawżaw żlieq relattiv tal-komponenti u eventwalment jirriżultaw fi ksur tal-bolt shear. It-torque tal-issikkar tal-bolt huwa indikatur tal-proċess kritiku fl-inġinerija tal-istruttura tal-azzar u l-assemblaġġ tal-magna u jeħtieġ kontroll strett. Madankollu, ħafna drabi jiġi traskurat f'industriji oħra minħabba n-nuqqas ta 'ġestjoni standardizzata tat-torque. F'każijiet ta 'falliment prattiċi, il-biċċa l-kbira tal-ħlaf tal-ħajt u l-ħsarat tal-ksur huma kkawżati minn torque ta' assemblaġġ mhux xieraq.

Il-forza tal-ikklampjar ta 'par tal-ħajt hija ġġenerata minn ġewż jew boltijiet li jduru u hija korrelata b'mod pożittiv mat-torque tal-assemblaġġ. Biex jiġi żgurat li l-preload jissodisfa r-rekwiżiti tad-disinn, it-torque tal-assemblaġġ għandu jiġi speċifikat b'mod ċar fid-dokumenti tal-proċess u implimentat b'mod strett waqt it-tħaddim. Il-formula tal-kalkolu tat-torque tal-assemblaġġ hija kif ġej:

M=KPD

Fejn: M - Torque tal-assemblaġġ (Nm); K - Koeffiċjent tat-torque; P - Preload iddisinjat (kN); D - Dijametru nominali tal-bolt (mm).

Fid-disinn konvenzjonali, it-tagħbija minn qabel tal-bolt hija ssettjata fi ħdan 60% sa 80% tas-saħħa tal-produzzjoni tal-materjal b'fattur ta 'sigurtà 'l fuq minn 1.2. It-tagħbija tar-rendiment ta 'boltijiet bi speċifikazzjonijiet differenti u gradi ta' saħħa tista 'tiġi riferuta għal GB/T 3098.1.

Il-koeffiċjent tat-torque huwa determinat mill-koeffiċjent tal-frizzjoni tal-pari tal-ħajt u l-wiċċ ta 'kuntatt bejnqfieli u partijiet konnessi. Huwa affettwat minn trattament tal-wiċċ, preċiżjoni tas-saħħa, tolleranza ġeometrika, preċiżjoni tal-ħajta, ħruxija tal-wiċċ ta 'appoġġ u ebusija strutturali. It-trattament tal-wiċċ iservi bħala l-fattur dominanti. Trattamenti tal-wiċċ differenti jwasslu għal differenzi kbar fil-koeffiċjent tat-torque, sa kważi d-doppju. Għal pari ta 'ħjut bl-istess speċifikazzjoni u saħħa, il-koeffiċjent tat-torque tat-trattament tal-fosfat huwa ta' madwar 0.13 sa 0.15, filwaqt li dak tat-trattament tal-iswed ivarja minn 0.26 sa 0.30.

Għalhekk, qfieli bi trattamenti ta 'phosphating u blackening jipproduċu kważi differenza doppja ta' preload taħt l-istess torque ta 'assemblaġġ. Il-koeffiċjent tat-torque għandu jiġi kkalibrat permezz ta' esperimenti. Il-manifatturi tal-qfieli għandhom jikkontrollaw b'mod strett il-proċessi tat-trattament tal-wiċċ biex jiżguraw koeffiċjenti konsistenti tat-torque ta 'kull lott. L-utenti m'għandhomx ibiddlu b'mod arbitrarju r-rekwiżiti tat-trattament tal-wiċċ, sabiex jevitaw preload insuffiċjenti, tiġbid tal-boltijiet jew ksur ikkawżat mill-varjazzjoni tal-koeffiċjent tat-torque.

2 Frattura tal-Għeja

Ksur tal-għeja huwa wieħed mill-aktar modi komuni ta 'falliment tal-bolt. Il-biċċa l-kbira tal-fallimenti tal-għeja joriġinaw minn difetti tal-manifattura, inklużi fletti ta 'transizzjoni mhux lixxi taħt l-irjus tal-boltijiet, raġġ insuffiċjenti tal-flett tal-għeruq tal-ħajt, grif tal-wiċċ u inklużjonijiet tal-materjal. Sadanittant, assemblaġġ mhux standard huwa wkoll inċentiv importanti għall-ksur tal-għeja u inċidenti potenzjali tas-sigurtà.

Meta tieħu l-boltijiet tar-roti tal-karozzi bħala eżempju, id-disinn strutturali jippermetti li l-boltijiet tar-roti jġorru biss pretagħbija axjali mingħajr tagħbija radjali diretta. Torque insuffiċjenti ta 'assemblaġġ iwassal għal preload inadegwat u frizzjoni insuffiċjenti bejn il-buttun tar-rota u nofs ix-xaft, li jikkawża żlieq relattiv waqt it-tħaddim tal-vettura.

Waqt rotazzjoni tar-rota b'veloċità għolja, il-bolt idur perjodikament mal-buttun. Il-bolt shank huwa soġġett għal forza ta 'estrużjoni alternanti miż-żewġ naħat tal-ħajt tat-toqba, li tirriżulta f'tagħbijiet radjali ċikliċi ta' frekwenza għolja. Azzjoni ta 'tagħbija ċiklika fit-tul tibda u tespandi xquq tal-għeja, li eventwalment twassal għal ksur tal-għeja tal-bolt.

Meta sseħħ ksur tal-boltijiet tar-rota wara t-tħaddim tal-vettura, l-ispetturi għandhom l-ewwel josservaw il-morfoloġija tal-ksur biex jiġġudikaw b'mod preliminari n-nuqqas ta 'għeja qabel ma jwettqu aktar analiżi fil-fond.

3 Frattura ta 'tagħbija żejda

Ksur ta 'tagħbija żejda tirreferi għal ksur tat-tensjoni meta t-tagħbija axjali totali taqbeż il-limitu permissibbli tal-materjal tal-bolt. Peress li l-erja effettiva tal-ġarr tas-sezzjoni bil-kamin hija iżgħar minn dik tal-qasba lixxa b'konċentrazzjoni ta 'stress aktar severa, il-ksur ta' tagħbija żejda sseħħ l-aktar fis-sezzjoni bil-kamin, li tista 'tiġi identifikata b'mod preliminari mill-morfoloġija tal-ksur.

Boltijiet ta 'grad 8.8 juru necking ovvju wara ksur ta' tagħbija żejda; Boltijiet ta 'grad 10.9 jippreżentaw għonq żgħir; Boltijiet ta 'saħħa għolja ta' Grad 12.9 bażikament m'għandhom l-ebda karatteristiċi ta 'għonq taħt kundizzjonijiet normali ta' tagħbija żejda.

L-għonq ovvju jista 'jidher ukoll fi boltijiet ta' Grad 8.8 sa 12.9 b'materjali mhux kwalifikati, trattament tas-sħana inadegwat, quenching mhux komplut jew ebusija tal-qalba insuffiċjenti. Għalhekk, il-kriterji ta' ġudizzju għal ksur ta' tagħbija żejda huma speċifikati kif ġej:

(1) Għal ksur bl-għonq, l-ittestjar tal-kampjuni għandu jitwettaq skont GB/T 3098.1. Ksur ta 'tagħbija żejda jista' jiġi kkonfermat jekk l-ebusija tal-qalba hija kwalifikata.

(2) Analiżi metallografika hija meħtieġa għalBoltijiet ta 'saħħa għolja ta' Grad 12.9biex tiddetermina ksur ta 'tagħbija eċċessiva, minħabba li difetti fil-wiċċ tal-ħajt u difetti fil-materjal jistgħu wkoll jikkawżaw ksur tas-sezzjoni bil-kamin u ma jistgħux jiġu ġġudikati biss mid-dehra.

Ksur ta 'tagħbija eċċessiva jseħħ prinċipalment f'konnessjonijiet tal-bolt taħt tagħbijiet assjali, bi tliet kawżi primarji:

a. It-torque tal-assemblaġġ eċċessivament għoli jikkawża li l-preload jaqbeż is-saħħa tar-rendiment tal-materjal tal-bolt, li jirriżulta fi tiġbid jew ksur tal-bolt waqt l-assemblaġġ.

b. Preload ta 'assemblaġġ eċċessiv qrib is-saħħa ta' rendiment tal-bolt. Waqt it-tħaddim tat-tagħmir, il-bolt iġorr kemm preload residwu kif ukoll tagħbija tax-xogħol. Is-superpożizzjoni taż-żewġ tagħbijiet li jaqbżu l-limitu tas-saħħa tal-materjal tikkawża ksur ta 'tagħbija żejda. Taħt tagħbija tax-xogħol kostanti, preload ogħla ta 'assemblaġġ iwassal għal preload residwu ogħla u riskju akbar ta' tagħbija żejda.

c. Għażla mhux xierqa tal-bolt b'dijametru tal-ħajt nominali insuffiċjenti li jonqos milli jissodisfa r-rekwiżiti tal-ġarr fid-disinn strutturali.

4 Ksur tal-bolt Ikkawżat minn Tagħbija Eċċentrika tal-Assemblea

Ksur tal-bolt minħabba tagħbija eċċentrika hija falliment tipiku tal-proċess tal-assemblaġġ. Jistgħu jiġu osservati marki ta 'xedd ovvji f'forma ta' qamar tan-nofs fuq il-wiċċ ta 'appoġġ tal-bolt, biż-żona attwali tal-ġarr biss tammonta għal 1/4 sa 1/3 taż-żona ta' appoġġ totali u distribuzzjoni ta 'tensjoni severament irregolari. Il-bolt shank ħdejn il-ksur jitgħawweġ oppost għad-direzzjoni tal-istress, li juri karatteristiċi tipiċi ta 'liwi eċċentriku u ksur.

Il-falliment tat-tagħbija eċċentrika tal-boltijiet huwa kkawżat prinċipalment minn żewġ fatturi:

L-ewwel, il-wiċċ ta 'appoġġ tal-kuntatt tal-partijiet konnessi huwa inklinat jew irregolari, li jirriżulta fi stress lokali fuq il-ras boltu li jiffurmaw tagħbija eċċentrika, li hija l-kawża ewlenija ta 'dan il-każ ta' falliment.

It-tieni, żball ta ' straightness eċċessiv jew deformazzjoni tal-liwi tal-bolt shank jikkawża tagħbija eċċentrika inerenti waqt l-assemblaġġ.

Iż-żewġ tipi ta 'tagħbijiet eċċentriku jvarjaw b'mod sinifikanti fil-pożizzjoni tal-istress u d-direzzjoni tal-liwi tax-xekki, li jistgħu jiġu distinti permezz ta' traċċi tal-istress tal-wiċċ ta 'appoġġ u d-direzzjoni tad-deformazzjoni tal-bolt.

5 Konklużjoni

Il-fallimenti tal-qfieli bħal ksur, iż-żliq tal-ħajt u l-illaxkar mhux dejjem ikunu kkawżati minn difetti inerenti fil-kwalità tal-prodott. Għandhom jiġu segwiti proċeduri standardizzati għas-soluzzjoni tal-problemi ladarba jseħħ il-falliment tal-irbit:

L-ewwel, ippreserva kompletament il-kampjuni falluti u tipproteġi l-uċuħ tal-ksur minn sadid, ħabta u ħsara sekondarja biex tiżgura analiżi preċiża tal-falliment.

It-tieni, iddetermina b'mod preliminari t-tip ta 'falliment u l-inċentiv ibbażat fuq il-morfoloġija tal-ksur, id-dehra tal-kampjun, it-traċċi tal-istress tal-wiċċ u l-kundizzjonijiet tax-xogħol attwali.

It-tielet, wettaq testijiet fiżiċi u kimiċi professjonali inkluż analiżi metallografika u skoperta ta 'ebusija. Jekk il-materjal u l-indikaturi tat-trattament tas-sħana jilħqu l-istandards nazzjonali, in-nuqqas joriġina minn disinn strutturali jew proċess ta 'assemblaġġ; inkella, huwa kkonfermat bħala difett fil-kwalità tal-qafla.

Ir-raba ', ifformula miżuri ta' rettifika u prevenzjoni mmirati skont il-kawżi ta 'falliment ikkonfermati, standardizza l-ispeċifikazzjonijiet tad-disinn u ottimizza l-proċessi ta' assemblaġġ biex tevita rikorrenza ta 'fallimenti simili.