รัดเป็นชิ้นส่วนเครื่องจักรกลชนิดหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการยึดข้อต่อ ตัวยึดมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงเครื่องจักร อุปกรณ์ ยานพาหนะ รถไฟ ฯลฯ ซึ่งเป็นหนึ่งในส่วนประกอบพื้นฐานทางกลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด คุณลักษณะของมันคือข้อกำหนดที่หลากหลาย ประสิทธิภาพและการใช้งานที่หลากหลาย และมาตรฐานระดับสูง การทำให้เป็นอนุกรม และลักษณะทั่วไป เมื่อตัวยึดล้มเหลว อาจส่งผลร้ายแรงได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเสริมสร้างการวิเคราะห์สาเหตุของความล้มเหลวของตัวยึดและค้นหามาตรการปรับปรุงที่เกี่ยวข้อง จากความเข้าใจของเขาเกี่ยวกับความรู้เรื่องสปริง Xiaorui ต้องการแบ่งปันกับทุกคน:
1. ดับรอยแตกร้าวบนพื้นผิว
รอยแตกร้าวที่พื้นผิวหมายถึงรอยแตกที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการดับหรือในระหว่างกระบวนการจัดเก็บที่อุณหภูมิห้องหลังจากการดับ ซึ่งอย่างหลังเรียกว่ารอยแตกตามอายุ ในระหว่างกระบวนการดับ เมื่อความเครียดที่เกิดจากการดับมากกว่าความแข็งแรงของวัสดุและเกินขีดจำกัดการเปลี่ยนรูปพลาสติก จะนำไปสู่การเกิดรอยแตกร้าว รอยแตกร้าวที่ดับลงมักเกิดขึ้นไม่นานหลังจากเริ่มมีการเปลี่ยนแปลงของมาร์เทนซิติก และการกระจายตัวของรอยแตกร้าวไม่เป็นไปตามรูปแบบที่กำหนด อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปมีแนวโน้มที่จะก่อตัวที่มุมคมและการเปลี่ยนแปลงภาคตัดขวางของชิ้นงานกะทันหัน รอยแตกร้าวที่เกิดจากการเย็นลงอย่างรวดเร็วในเขตการเปลี่ยนแปลงของมาร์เทนซิติกมักจะมีลักษณะเป็นเกล็ดและมีรอยแตกตรงโดยไม่มีการแตกแขนงรอบๆ
รอยแตกร้าวที่เกิดจากอุณหภูมิความร้อนดับสูงจะกระจายไปตามเกรน โดยมีปลายรอยแตกที่แหลมคมและละเอียดและมีลักษณะความร้อนสูงเกินไป เข็มหยาบ เช่น มาร์เทนไซต์สามารถสังเกตได้ในเหล็กโครงสร้าง และยูเทคติกหรือคาร์ไบด์เชิงมุมสามารถสังเกตได้ในเหล็กกล้าเครื่องมือ ชิ้นงานเหล็กกล้าคาร์บอนสูงที่มีการแยกคาร์บอนออกจากพื้นผิวมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกของโครงข่ายหลังจากการชุบแข็ง เนื่องจากการขยายตัวของปริมาตรของชั้นการแยกคาร์บอนของพื้นผิวในระหว่างการชุบแข็งและการทำความเย็นนั้นมีขนาดเล็กกว่าการขยายตัวของศูนย์กลางที่ไม่ได้รับการแยกคาร์บอน และวัสดุพื้นผิวจะถูกดึงและแตกเป็นรูปร่างเครือข่ายเนื่องจากการขยายตัวของศูนย์กลาง การดับรอยแตกร้าวบนพื้นผิวอาจทำให้สลักเกลียวแตกหักกะทันหัน และแหล่งที่มาของการแตกหักนั้นอยู่ที่พื้นผิว
2. แรงบิดเกินขีดจำกัด
สัญญาณเตือนแรงบิดมักเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการประกอบของสลักเกลียวที่ควบคุมแรงบิดด้วยวิธีมุม
โหมดความล้มเหลวและสาเหตุของการเกินขีดจำกัดแรงบิดของตัวยึด ได้แก่:
(1) หลังการประกอบ แรงบิดสุดท้ายของชิ้นส่วนจะสูงกว่าขีดจำกัดบนของตัวควบคุมหรือต่ำกว่าขีดจำกัดล่างของตัวควบคุม เหตุผลก็คือช่วงการควบคุมแรงบิดในการประกอบชิ้นส่วนไม่สมเหตุสมผล โดยแสดงออกมาว่าเป็นการตั้งค่าช่วงการควบคุมน้อยเกินไป และช่วงการควบคุมเลื่อนขึ้นหรือลง
(2) ไม่ได้ขันให้แน่นกับมุมที่ตั้งไว้ล่วงหน้า แรงบิดถึงขีดจำกัดบนของสัญญาณเตือน เหตุผลก็คือค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของชิ้นส่วนเกินขีดจำกัดบน ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของชิ้นส่วนเกินขีดจำกัดบน และการรบกวนระหว่างชิ้นส่วนทำให้แรงบิดในการประกอบเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
(3) การติดตั้งปกติ สัญญาณเตือนขีดจำกัดล่างของแรงบิด เหตุผลก็คือค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีของชิ้นส่วนนั้นเกินขีดจำกัดล่าง หรือค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีของข้อต่อชิ้นส่วนเกินขีดจำกัดล่าง และแรงบิดในการประกอบชิ้นส่วนนั้นมากกว่าแรงบิดเริ่มต้น (เช่น การใช้แรงบิดมากเกินไป) เมื่อขันสกรูเข้าไปซึ่งเป็นเรื่องปกติในการขันน็อตล็อคให้แน่น
3. การแตกตัวของไฮโดรเจน
ตัวยึดมีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกตัวของไฮโดรเจนซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการแตกหักของตัวยึด การแตกตัวของไฮโดรเจนเป็นปรากฏการณ์ที่อะตอมของไฮโดรเจนเข้ามาและกระจายไปทั่วเมทริกซ์ของวัสดุทั้งหมด เมื่ออะตอมไฮโดรเจนเข้าสู่เมทริกซ์ของวัสดุ จะเกิดความบิดเบี้ยวของโครงตาข่าย ซึ่งรบกวนสถานะสมดุลดั้งเดิม และทำให้แตกร้าวได้ง่ายภายใต้แรงภายนอก เมื่อโหลดภายนอกถูกนำไปใช้กับสกรูอะตอมไฮโดรเจนจะย้ายไปยังโซนความเครียดที่มีความเข้มข้นสูง ทำให้เกิดความเครียดอย่างมากระหว่างขอบขอบเขตของคริสตัล และส่งผลให้เกิดการแตกหักระหว่างอนุภาคผลึกของตัวยึด เมื่อตัวยึดมีไฮโดรเจนวิกฤตก่อนการติดตั้ง ตัวยึดจะแตกหักภายใน 24 ชั่วโมง ไม่สามารถคาดเดาได้ว่าไฮโดรเจนจะแตกเมื่อใดหลังจากเข้าสู่ตัวยึด
4. มาตรการปรับปรุง
4.1 มาตรการป้องกันรอยแตกร้าวที่พื้นผิว:
(1) ปรับช่องว่างระหว่างเครื่องเหนี่ยวนำและชิ้นงานอย่างเหมาะสม เลือกพารามิเตอร์แหล่งจ่ายไฟความถี่กลางที่เหมาะสมและพารามิเตอร์กระบวนการดับอย่างเคร่งครัดตามความต้องการของกระบวนการ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นสม่ำเสมอของเส้นรอบวงของผลิตภัณฑ์ และป้องกันไม่ให้อุณหภูมิในท้องถิ่นเกินกว่าปกติ อุณหภูมิดับ
(2) ปรับปรุงโครงสร้างของตัวเหนี่ยวนำดับโดยการเปลี่ยนโครงสร้างหน้าตัดแบบวงกลมที่ด้านบนและปลายท้ายของตัวเหนี่ยวนำให้เป็นโครงสร้างหน้าตัดสี่เหลี่ยม ช่วยลดความเร็วการให้ความร้อนของตัวเหนี่ยวนำส่วนปลายและส่วนท้าย และป้องกันไม่ให้ส่วนปลาย และส่วนท้ายไม่ให้ร้อนเร็วเกินไปจนเกินอุณหภูมิที่ควบคุมกระบวนการ ทำให้เกิดการไหม้จนเกินไป ทำให้เกิดรอยแตกร้าว
(3) ลดจำนวนแม่เหล็กนำไฟฟ้าในพื้นที่เปลี่ยนผ่านการดับของเซ็นเซอร์ดับ และลดความร้อนในบริเวณนั้นอย่างเหมาะสม
(4) ใช้วิธีการอุ่นเครื่องทำความเย็นแบบอุ่นเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิความร้อนสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์
(5) ยืดเวลาการทำความเย็นอย่างเหมาะสมหลังจากการทำความร้อนด้วยความถี่กลาง
(6) ดำเนินการแบ่งเบาตนเอง ปฏิบัติตามพารามิเตอร์ทางเทคนิคของกระบวนการอย่างเคร่งครัด ควบคุมความดัน อัตราการไหล อุณหภูมิ และเวลาในการทำความเย็นของสารหล่อเย็นในการดับอย่างสมเหตุสมผล หลังจากหยุดการพ่นแล้ว ให้ใช้ความร้อนที่เหลือของชิ้นงานเพื่อเพิ่มอุณหภูมิของชั้นที่แข็งตัว ดังนั้นจึงดำเนินการแบ่งเบาบรรเทาด้วยตนเองเพื่อรักษาความแข็งของพื้นผิวสูงและทนต่อการสึกหรอได้ดี ปรับโครงสร้างการชุบให้เสถียรทันเวลา และลดความเครียดแรงดึงสูงสุด
4.2 ระบบแรงบิด
วิธีการควบคุมแรงบิดคือการขันให้แน่นก่อนสายฟ้าเป็นแรงบิดเล็กน้อย โดยปกติจะอยู่ที่ 40%~60% ของแรงบิดในการขัน (พิจารณาหลังจากการตรวจสอบความถูกต้องของกระบวนการ) จากนั้นเริ่มจากจุดนี้เพื่อกระชับวิธีการควบคุมมุมที่ระบุ วิธีการนี้จะขึ้นอยู่กับมุมหนึ่ง โดยที่โบลต์ทำให้เกิดการยืดตามแนวแกนและขั้วต่อถูกบีบอัด วัตถุประสงค์ของการทำเช่นนี้คือการขันโบลต์ให้แน่นบนพื้นผิวสัมผัสที่แน่นหนา และเอาชนะความผิดปกติของพื้นผิวที่ไม่เรียบ ในขณะที่แรงจับยึดตามแนวแกนที่ต้องการจะถูกสร้างขึ้นโดยมุมการหมุน หลังจากคำนวณมุมเลี้ยวแล้ว อิทธิพลของความต้านทานแรงเสียดทานต่อแรงจับยึดตามแนวแกนจะไม่มีอีกต่อไป ดังนั้นความแม่นยำจึงสูงกว่าวิธีการควบคุมแรงบิดแบบธรรมดา จุดสำคัญของวิธีการควบคุมแรงบิดคือการวัดจุดเริ่มต้นของมุมเลี้ยว เมื่อกำหนดมุมเลี้ยวได้แล้ว ก็จะได้ความแม่นยำในการขันที่ค่อนข้างสูง
4.3 มาตรการป้องกันการแตกตัวของไฮโดรเจน
(1) การชุบด้วยไฟฟ้าตามปกติและการกำจัดไฮโดรเจนอย่างเข้มงวด การใช้ความสามารถในการกลับตัวของไฮโดรเจนในโลหะและการบำบัดด้วยดีไฮโดรจีเนชันบนสลักเกลียวที่ชุบด้วยไฟฟ้าเป็นวิธีการสำคัญในการลดหรือกำจัดการเปราะของไฮโดรเจน เมื่อแปรรูป ให้วางสลักเกลียวเหล็กชุบด้วยไฟฟ้าไว้ในเตาอบเพื่อให้ความร้อน อุณหภูมิในการอบประมาณ 200 องศา C และเวลาในการอบจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของเหล็ก ยิ่งมีความแรงมากเท่าใดเวลาในการอบก็จะนานขึ้นเท่านั้น ไฮโดรเจนในวัสดุสลักเกลียวจะทำให้เกิดไฮโดรเจนล้นที่อุณหภูมิสูง ซึ่งบรรลุวัตถุประสงค์ในการกำจัดไฮโดรเจน
(2) การชุบด้วยไฟฟ้าการเปราะของไฮโดรเจนต่ำ การชุบโลหะให้เปราะด้วยไฮโดรเจนต่ำเป็นกระบวนการที่พัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษ 1960 และ 1970 เพื่อศึกษาการเปราะของไฮโดรเจนในชิ้นส่วนเครื่องบิน รวมถึงการชุบแคดเมียมที่เกิดการเปราะด้วยไฮโดรเจนต่ำ การชุบแคดเมียมไทเทเนียมที่มีการเปราะด้วยไฮโดรเจนต่ำ การชุบสังกะสีด้วยการทำให้เปราะด้วยไฮโดรเจนต่ำ ฯลฯ การชุบด้วยไฟฟ้าด้วยการทำให้เปราะด้วยไฮโดรเจนต่ำต้องใช้ บรรเทาความเครียดก่อนการชุบและไม่สามารถล้างกรดด้วยกรดแก่ได้ ควรใช้การพ่นทรายเพื่อกำจัดตะกรันออกไซด์และสิ่งสกปรกบนพื้นผิวแทน หรือควรใช้การบำบัดความร้อนแบบสุญญากาศเพื่อป้องกันการเกิดตะกรันออกไซด์ ในระหว่างกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า ในด้านหนึ่งจะมีการปรับสูตรสารละลายการชุบ และในทางกลับกัน ปริมาณการดูดซับของอนุภาคไฮโดรเจนจะลดลงโดยการลดแรงดันไฟฟ้าและควบคุมความหนาแน่นกระแสอย่างเคร่งครัด กระบวนการต่อมายังต้องอบอย่างเข้มงวดเพื่อกำจัดไฮโดรเจน โดยจะใช้เวลากำจัดไฮโดรเจนอย่างน้อย 18 ชั่วโมง
