Trötthetsfel hos en M16-flänsbult

När det kommer till bultar finns det många olika saker man måste ta hänsyn till för att säkerställa livslängden på deras konstruktion. Medan bultar vanligtvis är en ganska enkel sak att montera, finns det också ett antal saker som potentiellt kan gå fel som gör att du måste lägga till nya bultar till vad du än gjorde. Om en bult används i maskiner kan dessa fel ofta innebära att maskinerna slutar fungera och orsakar ännu större problem.

 

 

Utmattningsfel hos en M16 flänsbult är en av många saker som du behöver tänka på när det kommer till monteringen av dina projekt. Utmattningsbrott är mycket vanligare än vad många förväntar sig, men ännu viktigare är att utmattningsbrott faktiskt är orsaken till att över 90 procent av bultbrotten inträffar. Naturligtvis, med den statistiken i åtanke, blir det ganska uppenbart varför utmattningsfel är en av de saker som du måste tänka på. Det är därför vi har skapat den här guiden som hjälper dig att till fullo förstå vad som orsakar utmattningsfel samt hur du eventuellt skapar rätt förutsättningar för att undvika utmattningsfel.

 

 

Vad är trötthetssvikt?

Utmattningsfel visar att det under installationen av en bult saknades förspänning. Avsaknaden av förspänning kan också uppstå efter att installationen har slutförts. För att visuellt förstå hur utmattningsfel ser ut i de flesta metaller kan du föreställa dig en tunn metallstav som du börjar böja fram och tillbaka flera gånger. Med tiden kommer platsen där böjningen sker att drabbas av utmattningsfel som kommer att leda till att den går sönder. Samma visuella bild kan appliceras på en bult om du vill få en bättre bild av hur en bult faktiskt kan gå sönder på grund av utmattningsfel.
Ett annat sätt att förstå utmattningsfel är att inse att bultar kommer att gå sönder när spänningen de måste hantera är mer än vad deras hållfasthetsnivå är. Med tiden kan detta leda till att bulten går sönder och kan potentiellt resultera i utmattningsfel.

 

 

När misslyckas bultar på grund av utmattningsbrott?

 

Bultar kommer vanligtvis att gå sönder på grund av utmattningsbrott när de har utsatts för cyklisk belastning som överstiger en förbestämd amplitud. Bultförband kommer i allmänhet att behöva genomgå utmattningstest för axiell belastning för att ta reda på vilken grad av cyklisk belastning som krävs för att de ska misslyckas. Det finns också en global teststandard specificerad som ISO 3800:1993. I allmänhet upprepas den specifika spänningsamplituden vanligtvis under någonstans mellan 104 och 107 cykler tills utmattningsfel inträffar.

 

 

Vilka är stadierna av trötthetssvikt?

 

Det finns fyra steg till trötthetsfel. Vad som är viktigt att komma ihåg om dessa är att oavsett om du har att göra med höga eller låga cykler, sker samma grundläggande steg i upptakten till fullständigt fel orsakat av utmattningsfel. De fyra stegen är:
1. Sprickinitiering
2. Spricktillväxt stadium I
3. Spricktillväxtstadium II
4. Misslyckande

Det finns några olika viktiga saker att komma ihåg när det kommer till dessa stadier. En av dem är att spricktillväxtfasen i allmänhet kan stoppas om belastningarna är tillräckligt små för att de skulle falla under en kritisk tröskel. Ändå finns det alltid möjlighet att utmattningssprickor växer från defekter och sprickor så små som 10 μm. Vad som är säkert är att om tillväxttakten ökar, kommer i allmänhet även spänningen att öka vilket skulle leda till att utmattningsstrimmor syns på toppen av brottytan.

 

 

Hur stark är en M16 Flanged Bolt och vad är dess uthållighet?

 

Ofta kommer uthålligheten att bero på tillverkaren och leverantören som du använder för dina bultar. Om du vill ha högkvalitativa bultar kan du alltid köpa dem via AYA Fasteners, en webbplats som ger dig hundratals alternativ utan att du behöver stressa över att dina bultar inte räcker till för att utföra jobbet du behöver dem för.
Ungefär en sexkantsbult M16x2.0 Klass 5.8 har vanligtvis en uthållighetsgräns på cirka 10 Mpa.

 

 

 

 

 

Varför uppstår vanligtvis trötthetsfel?

 

Det finns fyra anledningar till att det är vanligt med utmattning av bultar, dessa inkluderar:
1. Cyklisk belastning leder till att bulten själv lossnar
2. Bulten var felaktigt installerad
3. Dra inte åt bulten
4. Otillräcklig fogutformning
Kom ihåg att utmattningsfel är resultatet av bristande förspänning. Enbart denna information är ofta tillräckligt för att skydda dig från att behöva uppleva utmattningsfel eftersom du för det mesta kan säkerställa att rätt förspänning har använts i varje enskilt fall och projekt som du använder bultar för.

 

 

Vad är cyklisk belastning?

 

Cyklisk belastning hänvisar till när belastningar appliceras, tas bort och återappliceras i ett repetitivt mönster eller form. Denna kontinuerliga och upprepade belastning kommer att orsaka variationer i spänningar och spänningar som i slutändan kan leda till att bulten självlossar.

 

 

Vad är bultförspänning?

 

Bultförspänning som en term hänvisar till spänningen som skapas när två material förs samman och hålls på plats av en bult. När spänningen är på sin optimala förspänning kommer arbetsbelastningen att fördelas jämnt från bulten till resten av monteringen. Som ett resultat kommer bulten inte att behöva klara hela sin last någonsin igen. Detta minskar automatiskt risken för misslyckande trötthet.

 

 

Är förspänning detsamma som vridmoment?

 

Enkelt uttryckt är dessa två värden inte samma. Det finns dock ett linjärt samband mellan de två. På en helt teoretisk nivå har varje vridmomentvärde ett motsvarande förspänningsvärde. Det exakta värdet av dessa beror på eftersom det inte finns någon inställd friktionskoefficient. Istället finns det ett minimum och ett maximum och friktionskoefficienten kommer vanligtvis att ha ett värde inställt mellan dessa två.

 

 

Varför är förladdning viktigt?

Förspänning hjälper till att förbättra noggrannheten i radiella och axiella riktningar. Denna förbättrade noggrannhet är anledningen till att förspänning är avgörande. Det är också viktigt att komma ihåg att i de flesta fall högre förspänning desto färre chanser för shag finns.

Hur kan du förhindra utmattningsbrott av skruvförband?
För att undvika utmattning av skruvförband är det viktigaste du kan göra att se till att rätt förspänning har anbringats. Du bör också se till att förspänningen inte tappas bort under drift. Det är viktigt att komma ihåg att det kan vara svårt att applicera rätt förspänning ibland, men det betyder inte att du inte ska försöka använda rätt förspänning.

 

 

Vilka förhållanden kan göra det svårt att undvika utmattningsbrott i bultar?

 

Det finns många utmaningar när det kommer till utmattningsfel, särskilt med tanke på att självlossning ofta kan ha svåra effekter på processen och livslängden för en bult. När det gäller en skruvförband gäller de förhållanden som du måste vara mest medveten om förändringar i temperatur och miljö. Vad som är viktigt att komma ihåg är att ihållande höga eller låga temperaturer kan leda till betydande variationer i friktionsförhållanden.
Oxidation och korrosion, som är särskilt vanligt i områden med hög luftfuktighet, kan också vara förhållanden som i hög grad påverkar effektiviteten hos en bult. Faktum är att en mutter och en bult som har korroderat mycket kommer att vara nästan omöjlig att ta isär utan att bulten förstörs. Som sådan, i dessa situationer, är trötthetsfel nästan en garanti.
En annan sak att tänka på är om det blir mycket vibrationer i maskineriet som du har använt bulten till. Överdriven vibration kan inte bara leda till självlossning, utan ibland kan det också leda till utmattningsfel. Som sådant är det något att tänka på i förväg för att säkerställa att bygget håller så länge som möjligt

 

 

Slutsats

 

Ett av de stora problemen med utmattningsfel är att det ofta kan vara resultatet av de förhållanden som omger dina muttrar och bultar. Från variationer i temperatur till korrosion och oxidation finns det några olika sätt för din bult att sluta påverkas och slutligen misslyckas. Förutom de förhållanden som din bult placeras och lämnas i, så är det också frågan om installation. Om korrekt förspänning inte appliceras under installationsprocessen är det nära att garantera att bulten i fråga inte skulle drabbas av utmattningsbrott. Som sådan finns det många tidiga varianter att tänka på när det gäller att dina bultar ska installeras säkert och säkert.

 

Letar du efter fästelement?
Klicka nedan för att bläddra i AYA FASTENERS omfattande Fastener-katalog, inklusive högkvalitativa skruvar, bultar, brickor och muttrar.