Причины разрыва высокопрочных болтов

Thread Content

Обычно при анализе причин поломки болтов сначала рассматривается их прочность; если она, как правило, соответствует требованиям, тогда анализируется прочность на усталость. На самом деле предел выносливости настолько велик, что мы не можем себе это представить; в процессе эксплуатации болтам вообще не требуется такой предел выносливости. Ослабление резьбовых крепежных элементов не обусловлено усталостной прочностью болтов: в испытаниях на поперечное раскачивание резьбовые соединения ослабевают уже после ста циклов, тогда как в испытаниях на усталостную прочность требуется миллион циклов вибрации. Другими словами, резьбовое соединение ослабевает при использовании лишь одной десятитысячной части его предела усталости; мы используем всего лишь одну десятитысячную часть его максимальной способности. Следовательно, ослабление резьбового соединения не связано с пределом усталости болта. Настоящей причиной повреждения резьбовых крепежных элементов является их ослабление: после того, как крепежные элементы ослабевают, возникает огромная кинетическая энергия mv². Эта энергия воздействует непосредственно на сам крепеж и оборудование, в результате чего происходит его повреждение. После этого оборудование уже не может функционировать в нормальном режиме, что в свою очередь приводит к его дальнейшему разрушению. Крепежные элементы, подвергшиеся воздействию осевой нагрузки: резьба повреждена, болты оборвались. Крепежные элементы, подвергшиеся радиальным нагрузкам: болты оборвались, отверстия для болтов стали овальными. Выбор способа предотвращения самоотвинчивания резьбы с высокой эффективностью является ключом к решению проблемы: в настоящее время наиболее передовым и эффективным способом является метод предотвращения самоотвинчивания с использованием резьбовых крепежных элементов типа «Донгль». Резьба Дауна обладает одновременно свойствами левой и правой резьбы. Оно может сочетаться как с левосторонней резьбой, так и с правосторонней резьбой. При соединении используются два гайки с разным направлением резьбы. Гайки, расположенные на рабочей опорной поверхности, называются крепежными гайками; гайки, расположенные не на опорной поверхности, называются стопорными гайками. При использовании сначала предварительно затяните крепежную гайку, затем — стопорную гайку. При вибрации и ударах гайка крепления имеет тенденцию ослабевать. Однако поскольку направление ослабления гайки крепления совпадает с направлением затягивания контргайки, затягивание последней как раз предотвращает ослабление гайки крепления, в результате чего она не может ослабнуть.