Mae offer mecanyddol a strwythurau dur yn cael eu cydosod o wahanol gydrannau, y rhan fwyaf ohonynt wedi'u cysylltu'n sefydlog gan glymwyr edau. Mae methiant caewyr edafu yn arwain yn uniongyrchol at gamweithio offer. Mewn achosion difrifol, gall achosi diffodd offer, cwymp strwythurol a hyd yn oed damweiniau anaf personol.

O ystyried amlder uchel a pheryglon difrifol methiant clymwyr, mae angen i dechnegwyr ddadansoddi'r ffactorau ysgogi yn systematig a llunio mesurau cywiro ac atal wedi'u targedu i ddileu methiannau cau yn sylfaenol.

Rhennir methiannau clymwr yn ddau gategori yn bennaf. Y categori cyntaf yw methiant torasgwrn bollt, sy'n achosi gwahanu strwythurau cysylltiedig ar unwaith ac fel arfer yn arwain at ddiffygion offer difrifol a damweiniau diogelwch. Mae'r ail gategori yn cynnwys llacio pâr edau a llithro edaubolltau neu gnau, sy'n cynhyrchu dadleoli cymharol fach rhwng rhannau cysylltiedig ac yn arwain at ddiffyg offer rhannol a llai o gywirdeb gweithredu.

Mae methiant clymwr yn broses gynyddol. Bydd mân lacio heb driniaeth amserol yn parhau i ddirywio ac yn y pen draw yn achosi gwahaniad llwyr rhwng bolltau a chnau, gan achosi damweiniau diogelwch mawr. Mewn cymwysiadau ymarferol, mae'r rhan fwyaf o bersonél yn camddeall bod toriad bollt yn cael ei achosi yn unig gan ddiffygion materol a llacio cnau gan ansawdd cnau gwael, tra'n anwybyddu problemau craidd megis dyluniad strwythurol afresymol a phrosesau cydosod ansafonol. Mae'r papur hwn yn dadansoddi'n systematig achosion methiannau amrywiol o dorri asgwrn bollt o safbwynt dylunio a chydosod.

1 Toriad Cneifio

Mae toriad cneifio bollt yn digwydd yn bennaf mewn cysylltiadau edafeddog o dan raglwyth pur. Mae'r wyneb torri asgwrn cneifio wedi'i leoli ar ryngwyneb dwy ran gysylltiedig ar y cyd, gan gyflwyno man cneifio llyfn a llachar bach. Mae'r achosion methiant penodol wedi'u crynhoi fel a ganlyn.

1.1 Achosion Dylunio

(1) Mae cyfernod ffrithiant annigonol ar y rhyngwyneb ar y cyd neu fanylebau bollt a ddewiswyd yn amhriodol yn arwain at raglwyth annigonol. Pan fo'r grym ffrithiant ar yr wyneb ar y cyd yn llai na'r llwyth gweithio traws, a fynegir gan y fformiwla fF′＜F (lle f yw'r cyfernod ffrithiant rhyngwyneb, F′ yw'r rhaglwythiad bollt, a F yw'r llwyth gweithio traws), mae llithro cymharol yn digwydd rhwng cydrannau cysylltiedig. Mae'r shank bollt yn destun allwthio a grym cneifio o wal y twll. Unwaith y bydd y straen cneifio yn fwy na chryfder cneifio'r deunydd bollt, mae toriad cneifio yn digwydd. Mae symud cydrannau o dan lwythi effaith yn fwy agored i fethiant o'r fath. Mewn dylunio strwythurol, gellir mabwysiadu rhannau lleihau llwyth ac ysgwyddau lleoli i ddwyn llwythi ardraws, fel bod bolltau ond yn ymgymryd â chysylltiad tynnol heb rym cneifio.

(2) Mae caewyr heb strwythurau gwrth-llacio yn cael eu cymhwyso mewn amodau gwaith dirgrynol. Mae dirgryniad offer hirdymor yn llacio'r pâr edau ac yn gwanhau rhaglwythiad bollt, gan arwain at ffrithiant rhyngwyneb annigonol a slip cydran pellach a thorri asgwrn cneifio bollt. Ar gyfer strwythurau sy'n gweithio mewn amgylcheddau dirgrynol, dylid mabwysiadu caewyr gwrth-llacio arbennig fel cnau Spiralock a chnau clo torque cyffredinol i atal methiant llacio.

1.2 Achosion Cynulliad

Mae torque tynhau cynulliad annigonol yn arwain at raglwyth bollt is-safonol a ffrithiant rhyngwyneb annigonol. Mae llwythi allanol yn achosi llithro cymharol o gydrannau ac yn y pen draw yn arwain at dorri asgwrn cneifio bollt. Mae torque tynhau bollt yn ddangosydd proses hanfodol mewn peirianneg strwythur dur a chydosod injan ac mae angen rheolaeth lem. Fodd bynnag, mae'n aml yn cael ei esgeuluso mewn diwydiannau eraill oherwydd diffyg rheolaeth torque safonol. Mewn achosion methiant ymarferol, mae'r rhan fwyaf o ddiffygion llacio edau a thorri asgwrn yn cael eu hachosi gan torque cynulliad amhriodol.

Mae grym clampio pâr edau yn cael ei gynhyrchu trwy gylchdroi cnau neu bolltau ac mae'n cydberthyn yn gadarnhaol â torque cynulliad. Er mwyn sicrhau bod y rhaglwyth yn bodloni'r gofynion dylunio, rhaid nodi'r torque cynulliad yn glir mewn dogfennau proses a'i weithredu'n llym yn ystod y llawdriniaeth. Mae fformiwla cyfrifo torque y cynulliad fel a ganlyn:

M=KPD

Lle: M - Torque cynulliad (Nm); K - cyfernod torque; P - Rhaglwyth wedi'i gynllunio (kN); D - Diamedr bollt enwol (mm).

Mewn dyluniad confensiynol, mae rhaglwyth bollt wedi'i osod o fewn 60% i 80% o gryfder cynnyrch y deunydd gyda ffactor diogelwch uwchlaw 1.2. Gellir cyfeirio'r llwyth cynnyrch o bolltau â gwahanol fanylebau a graddau cryfder at GB/T 3098.1.

Mae'r cyfernod torque yn cael ei bennu gan gyfernod ffrithiant parau edau a'r arwyneb cyswllt rhwngcaewyr a rhannau cysylltiedig. Mae'n cael ei effeithio gan driniaeth arwyneb, trachywiredd cryfder, goddefgarwch geometrig, cywirdeb edau, garwedd arwyneb cymorth ac anystwythder strwythurol. Triniaeth arwyneb yw'r ffactor amlycaf. Mae triniaethau wyneb gwahanol yn arwain at wahaniaethau mawr mewn cyfernod torque, hyd at bron i ddwbl. Ar gyfer parau edau gyda'r un fanyleb a chryfder, mae cyfernod torque triniaeth ffosffadu tua 0.13 i 0.15, tra bod y driniaeth dduo yn amrywio o 0.26 i 0.30.

Felly, mae caewyr â thriniaethau ffosffatio a duo yn cynhyrchu gwahaniaeth rhaglwytho bron i ddwbl o dan yr un trorym cydosod. Rhaid graddnodi'r cyfernod torque trwy arbrofion. Rhaid i weithgynhyrchwyr caewyr reoli prosesau trin wyneb yn llym i sicrhau cyfernodau trorym cyson pob swp. Ni fydd defnyddwyr yn newid gofynion triniaeth arwyneb yn fympwyol, er mwyn osgoi digon o raglwyth, ymestyn bollt neu dorri asgwrn a achosir gan amrywiad cyfernod trorym.

2 Toriad Blinder

Toriad blinder yw un o'r dulliau methiant bollt mwyaf cyffredin. Mae'r rhan fwyaf o fethiannau blinder yn deillio o ddiffygion gweithgynhyrchu, gan gynnwys ffiledau trawsnewid aflan o dan bennau bolltau, radiws ffiled gwreiddyn edau annigonol, crafiadau arwyneb a chynhwysiadau deunydd. Yn y cyfamser, mae cynulliad ansafonol hefyd yn gymhelliad pwysig ar gyfer torri asgwrn blinder a damweiniau diogelwch posibl.

Gan gymryd bolltau olwynion automobile fel enghraifft, mae'r dyluniad strwythurol yn caniatáu i bolltau olwyn ddwyn dim ond rhaglwyth echelinol heb lwyth rheiddiol uniongyrchol. Mae torque cynulliad annigonol yn arwain at raglwyth annigonol a ffrithiant annigonol rhwng canolbwynt yr olwyn a hanner siafft, gan achosi llithro cymharol yn ystod gweithrediad y cerbyd.

Yn ystod cylchdroi olwynion cyflym, mae'r bollt yn cylchdroi o bryd i'w gilydd gyda'r canolbwynt. Mae'r shank bollt yn destun grym allwthio eiledol o ddwy ochr wal y twll, gan arwain at lwythi rheiddiol cylchol amledd uchel. Mae gweithredu llwyth cylchol hirdymor yn cychwyn ac yn ehangu craciau blinder, gan arwain yn y pen draw at dorri asgwrn blinder bollt.

Pan fydd bollt olwyn yn torri ar ôl gweithredu'r cerbyd, rhaid i arolygwyr arsylwi morffoleg yr hollt yn gyntaf i farnu methiant blinder yn gyntaf cyn cynnal dadansoddiad manwl pellach.

3 Toriad Gorlwytho

Mae torasgwrn gorlwytho yn cyfeirio at doriad tynnol pan fo cyfanswm y llwyth echelinol yn fwy na therfyn a ganiateir y deunydd bollt. Gan fod arwynebedd dwyn effeithiol yr adran wedi'i edafu yn llai nag arwynebedd y shank llyfn gyda chrynodiad straen mwy difrifol, mae toriad gorlwytho yn digwydd yn bennaf yn yr adran wedi'i edafu, y gellir ei nodi'n gyntaf gan forffoleg torri asgwrn.

Mae bolltau gradd 8.8 yn dangos gwddf amlwg ar ôl torri asgwrn gorlwytho; Mae bolltau gradd 10.9 yn cyflwyno ychydig o wddf; Yn y bôn nid oes gan bolltau cryfder uchel Gradd 12.9 unrhyw nodweddion gwddf o dan amodau gorlwytho arferol.

Gall gwddf amlwg hefyd ymddangos mewn bolltau Gradd 8.8 i 12.9 gyda deunyddiau heb gymhwyso, triniaeth wres annigonol, diffodd anghyflawn neu galedwch craidd annigonol. Felly, nodir y meini prawf dyfarnu ar gyfer torasgwrn gorlwytho fel a ganlyn:

(1) Ar gyfer toriadau gwddf, rhaid cynnal profion sampl yn unol â GB/T 3098.1. Gellir cadarnhau toriad gorlwytho os yw'r caledwch craidd yn gymwys.

(2) Mae angen dadansoddiad metallograffig ar gyferGradd 12.9 bolltau cryfder ucheli bennu toriad gorlwytho, oherwydd gall diffygion arwyneb edau a diffygion materol hefyd achosi toriad adran edafeddog ac ni ellir eu barnu yn ôl ymddangosiad yn unig.

Mae toriad gorlwytho yn digwydd yn bennaf mewn cysylltiadau bollt o dan lwythi echelinol, gyda thri phrif achos:

a. Mae torque cynulliad rhy uchel yn achosi i'r rhaglwyth fod yn fwy na chryfder cynnyrch y deunydd bollt, gan arwain at ymestyn bollt neu dorri asgwrn yn ystod y cynulliad.

b. Preload cynulliad gormodol yn agos at gryfder cynnyrch y bollt. Yn ystod gweithrediad offer, mae'r bollt yn cynnwys rhaglwyth gweddilliol a llwyth gwaith. Mae arosodiad y ddau lwyth sy'n fwy na'r terfyn cryfder deunydd yn achosi toriad gorlwytho. O dan lwyth gwaith cyson, mae rhaglwythiad cydosod uwch yn arwain at raglwyth gweddilliol uwch a mwy o risg gorlwytho.

c. Detholiad bollt amhriodol gyda diamedr edau nominal annigonol yn methu â bodloni gofynion dwyn mewn dylunio strwythurol.

4 Torasgwrn Bolt Wedi'i Achosi gan Llwyth Ecsentrig y Cynulliad

Mae toriad bollt oherwydd llwyth ecsentrig yn fethiant proses cynulliad nodweddiadol. Gellir gweld marciau gwisgo siâp cilgant amlwg ar yr wyneb cynnal bollt, gyda'r ardal dwyn wirioneddol yn cyfrif am 1/4 i 1/3 o gyfanswm yr ardal gynhaliol yn unig a dosbarthiad straen anwastad iawn. Mae'r shank bollt ger y toriad yn troi gyferbyn â'r cyfeiriad straen, gan ddangos nodweddion plygu a thorri esgyrn ecsentrig nodweddiadol.

Mae methiant llwyth ecsentrig bolltau yn cael ei achosi'n bennaf gan ddau ffactor:

Yn gyntaf, mae wyneb cymorth cyswllt rhannau cysylltiedig yn dueddol neu'n anwastad, gan arwain at straen lleol ar ypen bollta ffurfio llwyth ecsentrig, sef prif achos yr achos methiant hwn.

Yn ail, mae gwall sythrwydd gormodol neu ddadffurfiad plygu'r shank bollt yn achosi llwyth ecsentrig cynhenid ​​yn ystod y cynulliad.

Mae'r ddau fath o lwythi ecsentrig yn wahanol iawn mewn sefyllfa straen a chyfeiriad plygu shank, y gellir eu gwahaniaethu trwy olion straen arwyneb cymorth a chyfeiriad dadffurfiad bollt.

5 Casgliad

Nid yw methiannau clymwr fel torasgwrn, llithro edau a llacio bob amser yn cael eu hachosi gan ddiffygion ansawdd cynnyrch cynhenid. Rhaid dilyn gweithdrefnau datrys problemau safonol unwaith y bydd methiant cau yn digwydd:

Yn gyntaf, cadw samplau a fethwyd yn llwyr a diogelu arwynebau torri esgyrn rhag rhwd, gwrthdrawiad a difrod eilaidd i sicrhau dadansoddiad cywir o fethiant.

Yn ail, penderfynwch yn rhagarweiniol y math o fethiant a'r anogaeth yn seiliedig ar morffoleg torri asgwrn, ymddangosiad sampl, olion straen arwyneb ac amodau gwaith gwirioneddol.

Yn drydydd, cynnal profion ffisegol a chemegol proffesiynol gan gynnwys dadansoddi metallograffig a chanfod caledwch. Os yw dangosyddion deunydd a thriniaeth wres yn bodloni safonau cenedlaethol, mae'r methiant yn deillio o ddyluniad strwythurol neu broses ymgynnull; fel arall, caiff ei gadarnhau fel diffyg ansawdd clymwr.

Yn bedwerydd, llunio mesurau cywiro ac atal wedi'u targedu yn ôl yr achosion methiant a gadarnhawyd, safoni manylebau dylunio a gwneud y gorau o brosesau cydosod er mwyn osgoi ailadrodd methiannau tebyg.