Pomyłki w łańcuchu dostaw: śruby o wysokiej wytrzymałości są nieprawidłowo dostarczane do przemysłu CNC, co budzi obawy dotyczące bezpieczeństwa

Śruba zaciskowa o wysokiej wytrzymałości, dosłowne tłumaczenie na język angielski to: śruba wstępnie dokręcająca o wysokiej wytrzymałości, angielski skrót: HSFG. Można zauważyć, że śruby o dużej wytrzymałości, o których mowa w naszej chińskiej konstrukcji, są skrótami od śrub o dużej wytrzymałości i naprężeniu wstępnym. W codziennej komunikacji słowa „Tarcie” i „Przyczepność” pojawiają się jedynie krótko, ale wielu inżynierów i techników błędnie zrozumiało podstawową definicję śrub o wysokiej wytrzymałości.

Niezrozumienie jednego:
Śruby o klasie materiału przekraczającej 8,8 to „śruby o dużej wytrzymałości”?
Podstawową różnicą między śrubami o wysokiej wytrzymałości a zwykłymi śrubami nie jest wytrzymałość użytego materiału, ale forma siły. Istotą jest to, czy zastosować napięcie wstępne i zastosować tarcie statyczne, aby wytrzymać ścinanie.
W rzeczywistości śruby o wysokiej wytrzymałości (HSFG BOLT) wymienione w normie brytyjskiej i amerykańskiej to tylko 8,8 i 10,9 (BS EN 14399 / ASTM-A325 i ASTM-490), podczas gdy zwykłe śruby to 4,6, 5,6, 8,8, 10,9, 12,9 itd. (BS 3692 11 Tabela 2); widać, że wytrzymałość materiału nie jest kluczem do odróżnienia śrub o wysokiej wytrzymałości od śrub zwykłych.

Prawidłowe zrozumienie „wysokiej siły”, gdzie jest siła
Zgodnie z GB50017 należy obliczyć wytrzymałość na rozciąganie i ścinanie pojedynczej zwykłej śruby (typ B) klasy 8,8 i śruby o wysokiej wytrzymałości klasy 8,8.
Dzięki obliczeniom możemy zobaczyć, że w ramach tej samej klasy, projekt iserwis CNC aluminiumwartości wytrzymałości na rozciąganie i ścinanie zwykłych śrub są wyższe niż w przypadku śrub o dużej wytrzymałości.

Gdzie więc jest „moc” śrub o dużej wytrzymałości?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, należy zacząć od projektowego stanu roboczego dwóch śrub, przestudiować prawo odkształcenia sprężysto-plastycznego i zrozumieć stan graniczny w momencie awarii obliczeniowej.
Krzywe naprężenia i odkształcenia śrub zwykłych i śrub o dużej wytrzymałości w warunkach pracy

Stan graniczny w przypadku awarii projektu
Zwykłe śruby: Odkształcenie plastyczne samej śruby przekracza naddatek projektowy, a śruba ulega uszkodzeniu w wyniku ścinania.
W przypadku zwykłego połączenia śrubowego nastąpi względny poślizg pomiędzy płytkami łączącymi, zanim zacznie działać siła ścinająca, a następnie pręt śruby i styk płytki łączącej nastąpi odkształcenie sprężysto-plastyczne i wytrzymana zostanie siła ścinająca.
Śruby o dużej wytrzymałości: tarcie statyczne pomiędzy efektywnymi powierzchniami ciernymi zostaje pokonane i następuje względne przemieszczenie dwóch stalowych płyt, co ze względów projektowych uważa się za uszkodzone.
W połączeniu śrubowym o wysokiej wytrzymałości siła tarcia najpierw przenosi siłę ścinającą. Kiedy obciążenie wzrasta do punktu, w którym siła tarcia nie jest wystarczająca, aby przeciwstawić się sile ścinającej, siła tarcia statycznego zostaje pokonana i następuje względny poślizg płyty łączącej (stan graniczny). Jednakże, chociaż w tym momencie jest uszkodzony, pręt śruby styka się z płytką łączącą i nadal może wykorzystywać własne odkształcenie sprężysto-plastyczne, aby wytrzymać siłę ścinającą.

Nieporozumienie 2:
Nośność śrub o wysokiej wytrzymałości jest wyższa niż w przypadku zwykłych śrub. Czy jest to „wysoka siła”?
Z obliczeń pojedynczej śruby widać, że wytrzymałość obliczeniowa śrub o dużej wytrzymałości na rozciąganie i ścinanie jest niższa niż w przypadku zwykłych śrub. Jego istotą o wysokiej wytrzymałości jest to, że podczas normalnej pracy węzły nie mogą mieć żadnego względnego poślizgu, to znaczy odkształcenie sprężysto-plastyczne jest małe, a sztywność węzła jest duża.
Można zauważyć, że w przypadku danego obciążenia węzła obliczeniowego, węzeł zaprojektowany ze śrub o dużej wytrzymałości może niekoniecznie oszczędzać liczbę zastosowanych śrub, ale charakteryzuje się niewielkimi odkształceniami, dużą sztywnością i dużym zapasem bezpieczeństwa. Nadaje się do dźwigarów głównych i innych lokalizacji, które wymagają dużej sztywności węzłów i jest zgodny z podstawową zasadą projektowania sejsmicznego „mocne węzły, słabe elementy”.
Wytrzymałość śrub o dużej wytrzymałości nie polega na wartości projektowej własnej nośności, ale na wysokiej sztywności węzłów konstrukcyjnych, wysokim poziomie bezpieczeństwa i dużej odporności na uszkodzenia.

Porównanie śrub o dużej wytrzymałości i śrub zwykłych

Zwykłe śruby i śruby o wysokiej wytrzymałości bardzo różnią się pod względem metod kontroli konstrukcji ze względu na różne zasady projektowania.

Wymagania mechaniczne zwykłych śrub tego samego gatunku są nieco wyższe niż w przypadku śrub o dużej wytrzymałości, ale śruby o dużej wytrzymałości mają o jedno więcej wymaganie akceptacji energii uderzenia niż zwykłe śruby.

Oznaczenie śrub zwykłych i śrub o dużej wytrzymałości jest podstawową metodą identyfikacji na miejscu śrub tego samego gatunku. Ponieważ wartości obliczone dla wartości momentu obrotowego śrub o dużej wytrzymałości w normach brytyjskich i amerykańskich nie są takie same, konieczne jest również zidentyfikowanie śrub w obu normach.
Śruby o wysokiej wytrzymałości: (M24, L60, klasa 8.8)

Zwykłe śruby: (M24, L60, klasa 8.8)

Można zauważyć, że zwykłe śruby stanowią około 70% ceny śrub o dużej wytrzymałości. W połączeniu z porównaniem ich wymagań akceptacyjnych można stwierdzić, że częścią premium powinno być zapewnienie właściwości materiału w zakresie energii uderzenia (wytrzymałości).

Streszczać
W przypadku pozornie prostego problemu nie jest prostą sprawą głębokie, wszechstronne i prawidłowe zrozumienie jego istoty. Definicja, znaczenie i głęboka różnica między śrubami o wysokiej wytrzymałości a śrubami zwykłymi to dla nas podstawowe przesłanki do prawidłowego zrozumienia, stosowania śrub o dużej wytrzymałości i prowadzenia budowy.

Pogląd:

1) W niektórych książkach o konstrukcjach stalowych faktycznie stwierdza się, że śruby o wysokiej wytrzymałości odnoszą się do śrub, których wytrzymałość przekracza 8,8 klasy. Z tego punktu widzenia przede wszystkim standardy angloamerykańskie tego nie potwierdzają i nie ma definicji „silnego” i „słabego” dla określonego poziomu siły. Po drugie, nie spełnia wspomnianych w naszej pracy „śrub o dużej wytrzymałości”.
2) Dla wygody porównania nie uwzględniono tutaj naprężeń w złożonych grupach śrub.
3) Siła przenosząca nacisk śruby jest również brana pod uwagę przy projektowaniu śruby o dużej wytrzymałości przenoszącej nacisk, co zostanie szczegółowo omówione w poniższym „Porównaniu śrub o dużej wytrzymałości przenoszących nacisk i ciernych”.

Ile wiesz o śrubach o wysokiej wytrzymałości?
Pełna nazwa produkowanych śrub o wysokiej wytrzymałości nazywa się parą połączeń śrubowych o wysokiej wytrzymałości i ogólnie nie jest nazywana w skrócie śrubami o wysokiej wytrzymałości.
Ze względu na charakterystykę montażu dzieli się je na: duże śruby z łbem sześciokątnym i śruby ścinane skrętnie. Wśród nich typ ścinania skrętnego jest używany tylko na poziomie 10.9.
Według klasy wydajności śrub o wysokiej wytrzymałości dzieli się go na: 8,8 i 10,9. Wśród nich są tylko duże śruby sześciokątne o wysokiej wytrzymałości w klasie 8.8. W metodzie znakowania liczba przed przecinkiem oznacza wytrzymałość na rozciąganie po obróbce cieplnej; liczba po przecinku oznacza współczynnik plastyczności, czyli stosunek zmierzonej wartości granicy plastyczności do zmierzonej wartości wytrzymałości na rozciąganie. . Klasa 8.8 oznacza, że ​​wytrzymałość na rozciąganie wału śruby jest nie mniejsza niż 800 MPa, a współczynnik plastyczności wynosi 0,8; Klasa 10.9 oznacza, że ​​wytrzymałość na rozciąganie wału śruby jest nie mniejsza niż 1000 MPa, a współczynnik plastyczności wynosi 0,9.

Średnice śrub o dużej wytrzymałości w projektach konstrukcyjnych obejmują zazwyczaj M16/M20/M22/M24/M27/M30, ale M22/M27 to seria drugiego wyboru, a M16/M20/M24/M30 to główny wybór w normalnych okolicznościach.
Ze względu na konstrukcję na ścinanie, śruby o wysokiej wytrzymałości, zgodnie z wymaganiami projektowymi, dzielą się na: śruby o wysokiej wytrzymałości dociskowe i śruby o wysokiej wytrzymałości typu ciernego.
Nośność typu ciernego zależy od współczynnika przeciwpoślizgowości powierzchni ciernej przenoszącej siłę oraz liczby powierzchni ciernych. Współczynnik tarcia rdzy czerwonej po piaskowaniu (śrucie) jest najwyższy, ale duży wpływ na niego ma poziom konstrukcji w kontekście rzeczywistej eksploatacji. Wiele jednostek nadzoru Wszystkie podniosły kwestię, czy można obniżyć standard, aby zapewnić jakość projektu.
Nośność typu ciśnieniowego zależy od minimalnej wartości nośności śruby na ścinanie i nośności śruby na ciśnienie. W przypadku tylko jednej powierzchni łączącej nośność na ścinanie typu ciernego M16 wynosi 21,6-45,0 kN, natomiast nośność na ścinanie typu ciśnieniowego M16 wynosi 39,2-48,6 kN, a osiągi są lepsze niż typu rodzaj tarcia.

Jeśli chodzi o instalację, proces typu ciśnieniowego jest prostszy, a powierzchnię połączenia należy jedynie oczyścić z oleju i pływającej rdzy. Nośność na rozciąganie wzdłuż kierunku wału jest bardzo interesująca w normie konstrukcji stalowych. Wartość obliczeniowa typu tarcia jest równa 0,8-krotności siły naprężenia wstępnego, a wartość obliczeniowa typu docisku jest równa efektywnej powierzchni śruby pomnożonej przez wartość obliczeniową wytrzymałości na rozciąganie materiału. Wydaje się, że istnieje duża różnica, w rzeczywistości te dwie wartości są w zasadzie takie same.
W przypadku jednoczesnego przenoszenia siły ścinającej i rozciągającej w kierunku osi pręta, rodzaj tarcia wymaga, aby stosunek siły ścinającej przenoszonej przez śrubę do nośności na ścinanie plus suma współczynnika naprężenia przenoszonej siły osiowej przez śrubę do wytrzymałości na rozciąganie jest mniejsza niż 1,0, a rodzaj nacisku wymaga. Jest to suma kwadratu stosunku siły ścinającej do wytrzymałości śruby na ścinanie plus kwadrat stosunku siły osiowej do wytrzymałość na rozciąganie śruby jest mniejsza niż 1,0, to znaczy przy tej samej kombinacji obciążeń, tej samej średnicy łożyska Rezerwa bezpieczeństwa konstrukcji śrub o dużej wytrzymałości jest wyższa niż rezerwa bezpieczeństwa śrub o dużej wytrzymałości typu ciernego .

Biorąc pod uwagę, że pod powtarzającym się działaniem silnych trzęsień ziemi powierzchnia cierna połączenia może ulec uszkodzeniu, a wytrzymałość na ścinanie w tym momencie nadal zależy od wytrzymałości śruby na ścinanie i wytrzymałości na ciśnienie płyty. Dlatego norma sejsmiczna określa ostateczną wytrzymałość na ścinanie śrub o dużej wytrzymałości. Wzór obliczania nośności.
Chociaż typ łożyska ciśnieniowego ma przewagę pod względem wartości projektowej, ponieważ należy do typu zniszczenia przy ścinaniu i ściskaniu, otwory na śruby są otworami na śruby typu porowatego, podobnymi do zwykłych śrub, a odkształcenie pod obciążeniem jest znacznie większe niż w przypadku typ tarcia, więc śruby o wysokiej wytrzymałości wytrzymują nacisk. Typ ten jest stosowany głównie do połączeń komponentów niesejsmicznych, połączeń komponentów niedynamicznych i niepowtarzalnych połączeń komponentów.

Normalne stany graniczne użytkowania tych dwóch typów są również różne:
Połączenie typu ciernego odnosi się do względnego poślizgu powierzchni ciernej połączenia pod podstawową kombinacją obciążeń;
Połączenie nośne odnosi się do względnego poślizgu pomiędzy częściami łączącymi pod standardową kombinacją obciążenia;

Zwykła śruba
1. Zwykłe śruby dzielą się na trzy typy: A, B i C. Pierwsze dwa to śruby wyrafinowane, rzadziej używane. Ogólnie rzecz biorąc, zwykłe śruby odnoszą się do zwykłych śrub poziomu C.
2. W niektórych połączeniach tymczasowych i wymagających demontażu powszechnie stosuje się zwykłe śruby poziomu C. Typowe śruby powszechnie stosowane w konstrukcjach budowlanych to M16, M20, M24. Niektóre szorstkie śruby w przemyśle mechanicznym mogą mieć stosunkowo dużą średnicę i są wykorzystywane do celów specjalnych.

Śruby o wysokiej wytrzymałości
3. Materiał śrub o wysokiej wytrzymałości różni się od zwykłych śrub. Do połączeń trwałych zwykle stosuje się śruby o dużej wytrzymałości. Powszechnie używane są M16~M30. Działanie ponadgabarytowych śrub o dużej wytrzymałości jest niestabilne i należy je stosować ostrożnie.
4. Połączenie śrubowe głównych elementów konstrukcji budynku jest zwykle łączone za pomocą śrub o dużej wytrzymałości.
5. Dostarczone fabrycznie śruby o dużej wytrzymałości nie są klasyfikowane jako nośne lub cierne.
6. Czy są to śruby o dużej wytrzymałości typu ciernego czy śruby o dużej wytrzymałości przenoszące nacisk? W rzeczywistości istnieje różnica w metodzie obliczeń projektowych:
1) W przypadku śrub ciernych o dużej wytrzymałości, poślizg pomiędzy płytkami jest uważany za stan graniczny nośności.
2) W przypadku śrub przenoszących nacisk o dużej wytrzymałości, ślizganie się pomiędzy płytkami uznawane jest za stan graniczny normalnego użytkowania, a uszkodzenie połączenia za stan graniczny nośności.
7. Śruby o wysokiej wytrzymałości typu ciernego nie mogą w pełni wykorzystać potencjału śrub. W zastosowaniach praktycznych śruby cierne o dużej wytrzymałości należy stosować do bardzo ważnych konstrukcji lub konstrukcji poddawanych obciążeniom dynamicznym, zwłaszcza gdy obciążenie powoduje naprężenia odwrotne. W tym momencie niewykorzystany potencjał śruby można wykorzystać jako rezerwę bezpieczeństwa. W innych miejscach należy zastosować śruby przenoszące nacisk o dużej wytrzymałości, aby obniżyć koszty.

Różnica między zwykłymi śrubami a śrubami o wysokiej wytrzymałości

8. Można ponownie użyć zwykłych śrub, ale nie można ponownie użyć śrub o dużej wytrzymałości.
9. Śruby o wysokiej wytrzymałości są zwykle wykonane ze stali o wysokiej wytrzymałości (stal nr 45 (8,8s), 20MmTiB (10,9S), które są śrubami wstępnie naprężonymi. Typ tarcia wykorzystuje klucz dynamometryczny do zastosowania określonego naprężenia wstępnego, a typ ciśnieniowy odkręca główkę śliwy. Zwykłe śruby są zwykle wykonane ze zwykłej stali (Q235) i wymagają jedynie dokręcenia.
10. Zwykłe śruby to zazwyczaj klasy 4.4, 4.8, 5.6 i 8.8. Śruby o wysokiej wytrzymałości to zazwyczaj śruby klasy 8.8 i 10.9, z których większość stanowi klasa 10.9.
11. Otwory na śruby w zwykłych śrubach niekoniecznie są większe niż w przypadku śrub o dużej wytrzymałości. W rzeczywistości zwykłe śruby mają stosunkowo małe otwory na śruby.
12. Otwory na śruby w przypadku zwykłych śrub klasy A i B są zazwyczaj tylko o 0,3 ~ 0,5 mm większe niż śruby. Otwory na śruby klasy C są zazwyczaj o 1,0 ~ 1,5 mm większe niż śruby.
13. Śruby cierne o dużej wytrzymałości przenoszą obciążenia poprzez tarcie, więc różnica między prętem gwintowanym a otworem na śrubę może sięgać 1,5-2,0 mm.
14. Charakterystyka przenoszenia siły śrub o wysokiej wytrzymałości przenoszących nacisk ma zapewniać, że podczas normalnego użytkowania siła ścinająca nie przekroczy siły tarcia, która jest taka sama jak w przypadku śrub o dużej wytrzymałości typu ciernego. Gdy obciążenie ponownie wzrośnie, nastąpi względny poślizg pomiędzy płytkami łączącymi, a połączenie opiera się na wytrzymałości śruby na ścinanie i nacisku ściany otworu na przeniesienie siły, która jest taka sama jak w przypadku zwykłych śrub, więc różnica między śrubą a otworem na śrubę jest nieco mniejsza i wynosi 1,0-1,5 mm.

Anebon kieruje się zasadą „Uczciwy, pracowity, przedsiębiorczy, innowacyjny”, aby stale zdobywać nowe rozwiązania. Anebon postrzega perspektywy i sukces jako swój osobisty sukces. Pozwól Anebon budować pomyślną przyszłość ramię w ramię w zakresie części obrabianych z mosiądzu i skomplikowanych części tytanowych CNC / akcesoriów do tłoczenia. Anebon ma teraz kompleksowe zaopatrzenie w towar, a cena sprzedaży jest naszą przewagą. Zapraszamy do zadawania pytań na temat produktów Anebon.

Popularne produkty Chiny Część do obróbki CNC i część precyzyjna. Jeśli którykolwiek z tych elementów Cię zainteresuje, daj nam znać. Anebon z przyjemnością przedstawi Państwu wycenę po otrzymaniu szczegółowych specyfikacji. Anebon dysponuje osobistymi specjalistami ds. badań i rozwoju, którzy spełniają wszelkie wymagania. Anebon z niecierpliwością oczekuje na Twoje zapytania i ma nadzieję, że będzie miał okazję współpracować z Tobą w przyszłości. Zapraszamy do zapoznania się z organizacją Anebon.