เหตุใดโบลท์ถึงประสบกับความเมื่อยล้า?

เมื่อเห็นชื่อบางคนอาจถามว่า: โบลต์ทำจากก้อนโลหะก้อนใหญ่ได้อย่างไร ที่จริงแล้วเมื่อสลักเกลียวที่ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนถูกผลิตลงในผลิตภัณฑ์ที่เราต้องการหากพารามิเตอร์ทางเทคนิคและคุณสมบัติเชิงกลบางอย่างไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้ตั้งแต่เริ่มต้นในระหว่างการใช้งานอย่างต่อเนื่องพวกเขาจะค่อยๆใช้กำลังในพื้นที่ท้องถิ่นของพวกเขาเมื่อเวลาผ่านไป เมื่อแรงนี้มาถึงจุดวิกฤติรอยแตกเล็ก ๆ จะปรากฏในสลักเกลียว การก่อตัวของรอยแตกดังกล่าวเป็นเพียงขั้นตอนแรกของความเหนื่อยล้า เมื่อจำนวนรอบถึงระดับหนึ่งรอยร้าวจะนำไปสู่การแตกหักโดยตรง นี่คือปรากฏการณ์และเป็นผลมาจากความเหนื่อยล้าของสลักเกลียว

ทำไมต้องทำสลักเกลียวเหล็กคาร์บอน รู้สึกเหนื่อยล้าใช่ไหม? จริงหรือไม่ที่สลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูงมีแนวโน้มที่จะเกิดความเมื่อยล้ามากกว่า? ประการแรก ความล้าของโบลต์ไม่มีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับความแข็งแกร่งในตัวมันเอง เพียงแต่ว่าสลักเกลียวธรรมดามีความต้องการด้านความแข็งแรงต่ำกว่า ดังนั้นสภาพแวดล้อมการใช้งานจะไม่ทำให้เกิดความเมื่อยล้ามากเกินไป อย่างไรก็ตาม สภาพแวดล้อมการใช้งานโบลต์ที่มีความแข็งแรงสูง-มีข้อกำหนดบางประการสำหรับประสิทธิภาพในการรับแรงดึง ซึ่งจะเพิ่มความเมื่อยล้าของโบลต์อย่างมองไม่เห็น ดังนั้นความเหนื่อยล้าของสายฟ้าส่วนใหญ่ที่เราพบในชีวิตประจำวันจึงเกี่ยวข้องด้วยสูง - สลักเกลียวแต่ไม่ได้หมายความว่าสลักเกลียวธรรมดาจะไม่เกิดความเมื่อยล้า-แต่เพียงว่าข้อกำหนดของเราสำหรับสลักเกลียวธรรมดานั้นไม่สูงนักเมื่อใช้งาน

มาดูสาเหตุของความล้าของโบลต์เพิ่มเติม: การเปลี่ยนแปลงของความเค้นในท้องถิ่นระหว่างการใช้งานแบบวนซึ่งทำให้เกิดความเสียหายในระดับหนึ่งต่อจุดอ่อนของโบลต์ และทำให้เกิดรอยแตกในที่สุด ดังนั้นกระบวนการควรเป็นดังนี้ ขั้นแรก ความเครียดกัดกร่อนจุดอ่อนของสลักเกลียว จากนั้นทำให้เกิดรอยแตกร้าวในสลักเกลียว หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง รอยแตกก็จะขยายใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ เมื่อถึงจุดวิกฤติ สายฟ้าก็แตกหักทันที หลังจากการวิเคราะห์ระยะยาว- เราพบว่าความเครียดจากความเมื่อยล้าดังกล่าวไม่จำเป็นต้องใช้แรงภายนอกขนาดใหญ่ในการสร้าง บางครั้งความเค้นที่เกิดขึ้นบนโบลต์จะต่ำกว่ากำลังครากของโบลต์มาก ดังนั้น หลังจากการแตกหักของสลักเกลียวเนื่องจากความล้า จึงไม่สามารถมองเห็นสัญญาณของการเสียรูปหรือการโค้งงอที่เกิดจากแรงภายนอกบนพื้นผิวแตกหักได้เลย

จากการวิเคราะห์ข้างต้นเราสามารถปรับกระบวนการผลิตขั้นพื้นฐานได้อย่างเหมาะสมเพื่อช่วยสลักเกลียวต้านทานความเหนื่อยล้า มาดูไดอะแกรม:

แผนภาพด้านบนแสดงโครงสร้างของเธรด เราสามารถสร้างช่องว่างระหว่างเธรดด้วยมุม R ได้ เนื่องจากการแตกหักจากความล้าส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่รากของเกลียวและพื้นที่ใต้หัวโบลต์ การปรับกระบวนการผลิตเกลียวพื้นฐานบางอย่างจึงสามารถป้องกันความล้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ เราสามารถเปรียบเทียบกับเธรดธรรมดาได้:

ด้านบนเป็นด้ายธรรมดาซึ่งมีการสร้างมุมฉากระหว่างฟันของด้าย มุมขวานี้ตอบสนองโดยตรงต่อการเปลี่ยนแปลงความเค้น ดังนั้นเกลียวมุมขวา-ดังกล่าวจึงมีแนวโน้มที่จะแตกหักเมื่อยล้า ตามที่วิเคราะห์ไว้ก่อนหน้านี้ นอกเหนือจากเกลียวแล้ว พื้นที่ใต้หัวโบลต์ยังเป็นพื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดการแตกหักเมื่อยล้า ลองดูแผนภาพ:

ตามหลักการเดียวกับมุม R สำหรับเกลียวเรายังสามารถใช้มุม R ภายในช่วงที่อนุญาตที่ทางแยกของหัวสลักเกลียวและเธรด