En realidad, existen muchos escenarios de falla por fatiga de las conexiones de pernos, desde el sector aeroespacial hasta las bicicletas. Hoy conoceremos estos conocimientos a través de un vídeo, que es una gran información profesional.
Material de vídeo, se recomienda WiFi para ver.
Los principales modos de fallo de los elementos de fijación roscados encontrados en nuestro trabajo se dividen en:
①Montar, girar, tirar y romper;
②El hilo se retuerce por fuerza cortante;
③Roto después de su uso en áreas donde se concentra el estrés;
④Fractura por fatiga;
⑤ Fractura retrasada;
⑥ Alarma de par de piezas;
⑦Enhebre los dientes deslizantes.
Análisis de causas de modos de falla comunes.
①Montaje, torsión, tracción y rotura:
La característica de la fractura por torsión y tensión es la estricción y el alargamiento evidentes del área de la fractura. Las razones comunes de la fractura por torsión y tensión se deben principalmente al pequeño coeficiente de fricción de la superficie de conexión; el par aplicado al apretar o preapretar es demasiado grande y el manguito y la rosca son diferentes al aplicar el par. El eje y la velocidad al aplicar el par son demasiado rápidos; la resistencia de rendimiento de la pieza en sí es insuficiente y la perpendicularidad entre la superficie de sujeción y la línea central de la rosca está fuera de tolerancia.
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②El hilo se retuerce por fuerza cortante:
La sección de fractura que se tuerce por la fuerza de corte generalmente tiene forma de espiral sin estrechamientos evidentes. La razón común por la que el hilo se tuerce por la fuerza de corte es que el hilo se atasca durante el proceso de apriete, como por ejemplo: deformación del hilo, dientes interconectados. La forma es inconsistente y hay luces de escoria de soldadura en los hilos; la sección donde se atornilla el perno está bloqueada, y si la tuerca es un agujero ciego, la profundidad efectiva de la rosca no es suficiente.
③Rotura después del uso en áreas concentradas de estrés:
La fractura después del uso en la parte de concentración de tensión generalmente se manifiesta en la cabeza del perno y en la parte en ángulo recto donde la cabeza y la varilla roscada son excesivas. La razón común para la fractura de la parte de concentración de tensión es que el filete de la parte en ángulo recto entre la cabeza y la varilla roscada es demasiado pequeño; El perno está en frío. Hay defectos en las líneas plásticas de la cabeza. La verticalidad entre la superficie conectada y el perno está fuera de tolerancia.
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④Fractura por fatiga:
La principal fractura durante el uso de conexiones atornilladas es la fractura por fatiga. Las razones comunes de la fractura por fatiga incluyen: fuerza de pretensado insuficiente; atenuación excesiva de la fuerza de sujeción; tamaño y rendimiento de pernos no calificados; Cooperación mutua y ensamblaje entre piezas. El entorno y las condiciones de funcionamiento no pueden cumplir con los requisitos de diseño.
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⑤ Ruptura retardada:
Una causa común de fractura retardada es la fragilización por hidrógeno. La fragilización por hidrógeno es una pequeña cantidad de hidrógeno que ingresa al interior del acero durante el proceso de producción (como galvanoplastia y soldadura), lo que hace que el material se vuelva quebradizo o incluso se agriete bajo la acción de tensiones residuales internas o externas. Los sujetadores comunes propensos a la fragilización por hidrógeno incluyen: clavos autorroscantes/arandelas elásticas/pernos con tratamiento superficial galvanizado superior al grado 8.
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⑥Alarma de par de piezas:
Las alarmas de torsión de piezas a menudo ocurren durante el proceso de ensamblaje de pernos donde la torsión se controla mediante el método del ángulo. Los modos de falla y las causas de la alarma de torque del sujetador incluyen: después de completar el ensamblaje, el torque final de la pieza es mayor que el límite de control superior o menor que el límite de control inferior: la razón es que el rango de control de torque de ensamblaje de la pieza no es razonable, lo que se manifiesta como un rango de control excesivo. Pequeño, el rango de control se desplaza hacia arriba o hacia abajo.
No hay preapriete al ángulo preestablecido, el par alcanza el límite superior y se produce la alarma: la razón es que el coeficiente de fricción de la pieza en sí excede el límite superior, el coeficiente de fricción de las piezas encajadas excede el límite superior , y la interferencia entre las piezas hace que el par de montaje aumente bruscamente.
Montaje normal, alarma de límite inferior de par: El motivo es que el coeficiente de fricción de la pieza en sí excede el límite inferior o el coeficiente de fricción de las piezas encajadas excede el límite inferior. Cuando se atornillan las piezas, el par de ajuste es mayor que el par inicial (es decir, el consumo de par de atornillado es demasiado grande), lo cual es común en las tuercas de seguridad. Apretar.
⑦ Hilo deslizante:
El deslizamiento del hilo ocurre a menudo en las conexiones roscadas. La principal causa del deslizamiento de la rosca es la descarburación de la rosca: un fenómeno común es que no se puede agregar torque durante el ensamblaje. Después de retirar el perno, se descubre que toda o parte de la rosca está alisada y la rosca del perno o la tuerca La dureza de la superficie del orificio es baja; las dimensiones de las roscas internas y externas coinciden: el área de contacto de los pares de acoplamientos correspondientes es pequeña. Hay dos situaciones: una es que el número de roscas para el encaje de los dientes es pequeño y la otra es que las roscas no hacen contacto dentro del diámetro de paso (es decir, el ajuste de precisión no es bueno, no hay suficiente contacto entre las roscas de los pernos y las roscas de las tuercas).
Al mismo tiempo, si el método de montaje no es en el orificio correcto, un ajuste fuerte también hará que el hilo se deslice; el coeficiente de fricción de la rosca es demasiado pequeño: el revestimiento de la superficie, la rugosidad de la superficie, el lubricante de la superficie no son razonables y hay materias extrañas en la rosca del perno o en el orificio roscado que dañan la rosca. Las variaciones en el paso y el ángulo de los pernos y tuercas también pueden causar deslizamiento de la rosca.
