Встраивание
 | Эта статья включает список литературы , связанную литературу или внешние ссылки , но ее источники остаются неясными, поскольку в ней отсутствуют встроенные цитаты . ( июнь 2010 г. ) |
Заглубление — это явление в машиностроении , при котором поверхности между механическими элементами нагруженного соединения заделываются. Это может привести к усталостному разрушению, как описано ниже, и вызывает особую озабоченность при проектировании критически важных крепежных соединений .
Механизм
[ редактировать ]Механизм внедрения отличается от механизма ползучести . Когда нагрузка на соединение меняется (например, из-за вибрации или теплового расширения ), выступающие точки несовершенных поверхностей будут испытывать локальные концентрации напряжений и поддаваться до тех пор, пока концентрация напряжений не будет снята. Со временем поверхности могут выровняться на значительную величину, порядка тысячных долей дюйма.
Последствия
[ редактировать ]В критически важных крепежных соединениях заглубление может означать потерю предварительного натяга . Выравнивание поверхности позволяет ослабить напряжение винта, что, в свою очередь, коррелирует с потерей натяжения и, следовательно, с предварительной нагрузкой. В болтовых соединениях с особенно короткой длиной захвата потеря предварительного натяга из-за заделки может быть особенно значительной, вызывая полную потерю предварительного натяга. Следовательно, заделка может привести непосредственно к ослаблению крепежного соединения и последующему усталостному разрушению.
В болтовых соединениях большая часть закрепки происходит во время затяжки. Только заделка, которая происходит после установки, может привести к потере предварительного натяга, и, как сообщает SAE, на каждом сопряжении поверхности можно увидеть значения до 0,0005 дюйма. [ нужна ссылка ]
Профилактика и решения
[ редактировать ]Заделку можно предотвратить, спроектировав сопрягаемые поверхности соединения так, чтобы они имели высокую твердость и очень гладкую поверхность . Исключительно твердые и гладкие поверхности будут менее восприимчивы к механизму, вызывающему заедание.
В большинстве случаев некоторая степень укоренения неизбежна. Тем не менее, следует избегать короткой длины хвата. Для двух болтовых соединений одинаковой конструкции и установки, за исключением второго, имеющего большую длину захвата, первое соединение с большей вероятностью ослабнет и выйдет из строя. Поскольку оба соединения испытывают одинаковую нагрузку, поверхности будут испытывать одинаковую степень заделки. Однако при увеличении длины захвата ослабление напряжения менее существенно, и потеря предварительной нагрузки будет минимизирована. По этой причине при проектировании болтовых соединений всегда следует тщательно учитывать длину захвата.
Если невозможно избежать короткой длины захвата, использование конических пружинных шайб ( тарельчатых шайб или тарельчатых пружин) также может уменьшить потерю предварительного натяга болта из-за заглубления.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- Комер, доктор Джесс. (2005); «Источник усталостных разрушений резьбовых соединений», [1]
- Т. Яглинский и др. (2007); «Исследование потерь нагрузки на болты в болтовых алюминиевых соединениях», [2]