Ослаблений болт може зупинити весь завод і коштувати компанії тисячі або навіть десятки тисяч юанів. Крім того, ослаблені болти також можуть загрожувати безпеці на заводі. Отже, які основні причини ослаблення болтів? Загалом, існують такі причини, як мимовільне ослаблення, автоматичне ослаблення та втомне ослаблення.
Рекомендовано до перегляду відеоматеріали, WiFi
5 причин, чому болти ослаблені
01
картина
Під затягуванням
Недотягнуті або неправильно затягнуті болти за своєю суттю мають недостатню силу попереднього затягування. Якщо вони знову ослабляться, з’єднання не матиме достатньої сили затиску, щоб утримувати різні частини разом. Це може призвести до бокового ковзання між двома частинами, і болт зазнає непотрібної напруги зсуву, що зрештою може призвести до зламання болта.
картина
02
картина
вібрація
картина
Випробування болтових з’єднань під дією вібрації показали, що багато невеликих «бокових» рухів спричиняють переміщення двох частин з’єднання відносно одна одної, а також головки болта або гайки та частини, що з’єднується.
Ці повторювані рухи протидіють тертю між болтом і з’єднуваними частинами. Згодом вібрація призведе до того, що болт «розкрутиться» на різьбі, і з’єднання втратить силу затиску.
03
картина
Вставити
Інженери, які проектують і розробляють натягнення болтів, допускають період обкатки, певну втрату попереднього натягу, під час якого болти можуть послабитися.
Це ослаблення спричинене заглибленням між головкою болта та/або гайкою, різьбою та сполученими поверхнями з’єднаних частин і може відбуватися як у м’яких матеріалах (таких як композити), так і в твердих полірованих металах.
Якщо з’єднання сконструйовано неправильно або якщо болти спочатку не натягнуті до зазначеного натягу, вбудовування з’єднання може призвести до втрати затискної сили, що не досягне мінімально необхідної затискної сили.
Між поверхнями суглобів є мікроскопічні нерівності. Під дією сили попереднього затягування болта після затягування нерівності роздавлюються і остаточно пластично деформуються. У результаті довжина затиску болта буде зменшена, що в кінцевому підсумку призведе до зменшення сили попереднього затягування болта.
картина
04
картина
Повзучість прокладки та теплове розширення
Багато болтових з’єднань містять тонку м’яку прокладку між головкою болта та поверхнею з’єднання для ущільнення з’єднання та запобігання витоку газу чи рідини. Сама шайба також діє як пружина, відскакуючи під тиском болта та сполучної поверхні.
З часом, особливо під впливом високих температур або їдких хімікатів, прокладка може «повзти», тобто вона втрачає еластичність, що призводить до втрати сили затиску.
Якщо болти та з’єднання виготовлені з різних матеріалів, надмірна різниця температур через швидкі зміни навколишнього середовища або промислові циклічні процеси спричинить швидке розширення або звуження матеріалу болта, що, можливо, призведе до ослаблення болтів.
картина
картина
05
картина
вплив
Удар. Більше ударне навантаження перевищує силу тертя, коли болт попередньо затягнутий, що спричиняє ковзання.
Динамічні або змінні навантаження від механізмів, генераторів, вітряних турбін тощо можуть спричинити механічний удар — силу удару, яка діє на болт або з’єднання, що спричиняє ковзання болтів відносно один одного.
Подібно до вібрації, це ковзання може з часом призвести до ослаблення болтів, і навіть удари часто не враховуються при проектуванні з’єднань для таких великих навантажень.
картина
Що таке попереднє завантаження?
картина
Термін з багатьма значеннями в техніці. Одним з них є натяг (навантаження), який створюється застібкою під час її початкового затягування. Коли болт розтягується, компоненти між болтом і гайкою стискаються, збільшуючи так зване затискне навантаження до кінця процесу затягування.
Небезпека ослаблених болтів
01
картина
Витік фланця
картина
02
картина
Ротор вентилятора відірвався від машинного відділення і впав
картина
03
картина
Віброз'єднувальний болт двигуна судна відпав
Вібраційні з’єднувальні болти корабельного двигуна відпали та спричинили подальше пошкодження обладнання, коли судно котилося.
У болтовому з’єднанні затягування гайки фактично спричиняє подовження болта, як витягування пружини. Ця тягова сила, або натяг, створює протилежну силу затиску, яка міцно утримує дві частини з’єднаної деталі разом. Якщо болт ослаблений, сила затиску буде послаблена.
Ослаблені болти – це більше, ніж просто головний біль. Якщо швидко не затягнути з’єднання, може початися витік рідини або газу, зламатися болти, пошкодити обладнання або статися нещасний випадок.
Підведіть підсумки
«Найкращий спосіб запобігти ослабленню — переконатися, що зусилля попереднього затягування є достатнім і не спричинить таких проблем, як ковзання або відкриття з’єднання».
З наведеного вище аналізу можна побачити, що існує три причини ослаблення через недостатню або знижену силу попереднього затягування. Тому необхідний спеціальний контроль сили попереднього затягування болтів, щоб контролювати ризик ослаблення.
Поки зусилля попереднього затягування є достатнім, щоб відповідати вимогам, і якщо довжина затиску не надто мала (наприклад, lk більше або дорівнює 3d), болти, як правило, не послабляться автоматично, навіть якщо є певне вібраційне навантаження.
Поєднання хорошої конструкції болтів, належного розвитку затискної сили та відповідних пристроїв для фіксації болтів може надійно захистити болтові з’єднання від багатьох проблем ослаблення, представлених тут.
Гарне болтове з’єднання буде сконструйовано за допомогою болтів і гайок відповідного розміру та типу з оптимальним натягом для досягнення сили затиску, необхідної для збереження цілісності з’єднання.
Належне зусилля затиску в застосуванні вимагає, щоб натяг (попереднє натягування) у кожному болті досягав правильного рівня та залишався на цьому рівні протягом усього терміну служби.
Тому вкрай важливо підтримувати належне натягнення болтів. Ультразвукові хвилі можна використовувати для вимірювання осьової сили болтів під час проектування, щоб переконатися, що зусилля попереднього затягування болтів відповідає проектним вимогам.
