Σφίξιμο ενός μπουλονιού πέρα από το σημείο διαρροής

[CostasV]

Διάβασα αυτό το άρθρο, που λέει ότι το σφίξιμο ενός μπουλονιού πέρα από το σημείο διαρροής, έχει μόνο καλά αποτελέσματα (εφόσον δεν σπάσει φυσικά).

 

Θυμάμαι ότι κατά τα φοιτητικά μου χρόνια, αυτό το συμπέρασμα το είχα συναντήσει κάπου, και ότι δεν ήταν η πρώτη φορά που το άκουγα.

 

Εφόσον τα υλικά που πρόκειται να συνδεθούν με την κοχλιοσύνδεση αυτή μπορούν να υποβληθούν στις τάσεις που προκαλεί η σύσφιγξη του μπουλονιού, η ιδέα που παρουσιάζεται στο άρθρο (σφίξιμο πέρα από το σημείο διαρροής) μου φαίνεται σωστή.

 

Ευπρόσδεκτα σχόλια...

 

(edit) ... ειδικά, παρακαλώ, επί του συμπεράσματος

 

Πηγή: http://appliedbolting.com/pdf/yielding-of-fasteners-PJGILL.pdf

[AlexisPap]

Εκ πείρας μπορώ να βεβαιώσω ότι το υπερβολικό σφίξιμο μπουλονιών κεφαλής ΜΕΚ (που διαγνώστηκε μετά από χρόνια καθώς τα μπουλόνια βρέθηκαν να έχουν την χαρακτηριστική στένωση -λαιμό- που προκαλεί η εφελκυστική διαρροή) δεν προκαλεί βλάβη στην σύνδεση.

Καθιστά όμως τα μπουλόνια απολύτως ακατάλληλα για επανάχρηση. Πολύ κακό όταν πρόκειται για σκληρά μπουλόνια με ψιλό πάσο...

Επίσης εκ πείρας, ένας "operator" πολύ εύκολα αισθάνεται πότε φτάνει στην διαρροή και πολύ σπάνια θα συνεχίσει να ζορίζει τον κοχλία ώστε να περάσει στο φθίνον τμήμα της καμπύλης σ/ε...

Επίσης εκ πείρας, στους συνήθεις κοχλίες με περικόχλιο, ενίοτε αστοχεί το σπείρωμα (κλωτσάει) αντί να διαρρεύσει ο κοχλίας...

[rootbreaker]

Καθιστά όμως τα μπουλόνια απολύτως ακατάλληλα για επανάχρηση.

 

Τα μπουλόνια που σφίγγουν την κεφαλή μιας ΜΕΚ, τουλάχιστον σε ΜΕΚ αυτοκινήτων, εφόσον λυθούν δεν επαναχρησιμοποιούνται αλλά αντικαθίστανται. Αυτό είναι ένας πρακτικός κανόνας που εφαρμόζεται χωρις να γνωρίζω ακριβώς το γιατί. Οι σωστοί "μάστορες" αυτό κάνουν.

[miltos]

Δεν είμαι σίγουρος τι εννοεί με το "subsequent service". Μπορεί να βοηθήσει κάποιος?

 

Επίσης εκ πείρας, ένας "operator" πολύ εύκολα αισθάνεται πότε φτάνει στην διαρροή και πολύ σπάνια θα συνεχίσει να ζορίζει τον κοχλία ώστε να περάσει στο φθίνον τμήμα της καμπύλης σ/ε...

 

Αλέξη, πόσο σίγουρος είναι ο operator ότι πρόκειται για διαρροή του κοχλία και όχι διαρροή της επιφάνειας των συνδεόμενων σωμάτων (στην επαφή με το περικόχλιο-κεφαλή) ή διαρροή (κλώτσημα) του σπειρώματος ?

 

Επίσης εκ πείρας, στους συνήθεις κοχλίες με περικόχλιο, ενίοτε αστοχεί το σπείρωμα (κλωτσάει) αντί να διαρρεύσει ο κοχλίας...

Αυτό οφείλεται σε κακή κατασκευή του σπειρώματος, ή σε λάθος επιλογή υλικών. Από ότι θυμάμαι, αν χρησιμοποιηθούν τυποποιημένα παξιμάδια με υλικό ίδιο με του κοχλία, δεν υπάρχει τέτοιο θέμα. Νομίζω ότι συνήθως το υλικό των παξιμαδιών μπορεί να είναι μια κατηγορία κατώτερο από αυτό του κοχλία (πχ κοχλίας 10.9 - περικόχλιο 8.8 )

 

rootbreaker, η αντικατάσταση των μπουλονιών των ΜΕΚ ίσως έχει να κάνει με τη θερμοκρασία. Ίσως παίζει καμιά ανόπτηση, ίσως ερπυσμός. Δεν ξέρω, ιδέες ρίχνω.

[AlexisPap]

Αλέξη, πόσο σίγουρος είναι ο operator ότι πρόκειται για διαρροή του κοχλία και όχι διαρροή της επιφάνειας των συνδεόμενων σωμάτων (στην επαφή με το περικόχλιο-κεφαλή) ή διαρροή (κλώτσημα) του σπειρώματος ?

Προφανώς ο operator δεν ξέρει τι διαρρέει. Απλώς λέει "καργάρω" τις βίδες. Είναι θέμα επιλογής υλικών το να διαρρεύσει ο κοχλίας ή κάτι άλλο...

 

Νομίζω ότι συνήθως το υλικό των παξιμαδιών μπορεί να είναι μια κατηγορία κατώτερο από αυτό του κοχλία (πχ κοχλίας 10.9 - περικόχλιο 8.8 )

Δεν παίζει κάτι τέτοιο. Η συγκεκριμένη αστοχία παρατηρείται με σωστά επιλεγμένα υλικά. Η αστοχία του σπειρώματος μπορεί να εμφανιστεί είτε στον κοχλία είτε στο περικόχλιο. Είναι συνηθέστερο σε κοχλίες χαμηλής αντοχής, αν και ο λόγος δεν είναι προφανής (ίσως απλώς δεν είναι εύκολο να προκαλέσει κανείς αστοχία σε κοχλίες υψηλής αντοχής).

 

Άσχετο, αλλά τώρα που το θυμήθηκα, οι κοχλίες που σφίγγονται με αερόκλειδο αστοχούν πάντα στην ρίζα του λαιμού λόγω κόπωσης. Έκανα κάποτε κάτι προεντεταμένες συνδέσεις και το σφίξιμο ήταν τραγωδία...

[miltos]

Δεν παίζει κάτι τέτοιο.

Τι δεν παίζει? Δεν είναι αποδεκτός ο συνδιασμός των υλικών που ανέφερα?

[AlexisPap]

Είδες... λάθος παράθεση. Εννοώ ότι δεν παίζει κακή επιλογή υλικών, μιλάμε για υλικά εργοστασιακά. Τώρα αν το περικόχλιο μπορεί να είναι μια κατηγορία κάτω, δεν το γνωρίζω.

[CostasV]

Μίλτο, "subsequent service", εννοεί την "επακόλουθη χρονική περίοδο λειτουργίας", δηλαδή την κανονική λειτουργία για την οποία προορίζεται η κοχλιοσύνδεση, και για την οποία λέει ότι "service conditions are oftern unknown to some extent".

 

Αλέξη, πόσο σίγουρος είναι ο operator ότι πρόκειται για διαρροή του κοχλία και όχι διαρροή της επιφάνειας των συνδεόμενων σωμάτων (στην επαφή με το περικόχλιο-κεφαλή) ή διαρροή (κλώτσημα) του σπειρώματος ?

Υποθέτω ότι θα πρέπει ο τεχνίτης να έχει λύσει και δέσει μία παρόμοια κοχλιοσύνδεση αρκετές φορές, και θα πρέπει να έχει διαπιστώσει ιδίοις όμμασι ότι οι επιφάνειες επαφής των σωμάτων (με το μπουλόνι, το παξιμάδι και προφανώς με τις ροδέλες), δεν έχουν "πατηθεί", και ότι το πάσο δεν έχει κλωτσήσει. Ολα αυτά φυσικά, με την προϋπόθεση ότι η κοχλιοσύνδεση έχει υπολογστεί σωστά, με κατάλληλα υλικά, και έχει κατασκευαστεί σωστά με τις κατάλληλες χάρες.

 

(edit: Εδικά σε παξιμάδια που προορίζονται να γαλβανιστούν, το πάσο κόβεται ελαφρώς μεγαλύτερο, ώστε η συναρμογή με το σπείρωμα του επίσης γαλβαισμένου κοχλία, να είναι η σωστή. Εάν τα παξιμάδια αυτά δεν γαλβανιστούν τελικά, και χρησιμοποιηθούν με μαύρους κοχλίες, τότε η χάρη είναι ανεξήγητα μεγάλη και το κλώτσημα είναι πολύ πιθανό)

 

Αυτό οφείλεται σε κακή κατασκευή του σπειρώματος, ή σε λάθος επιλογή υλικών. Από ότι θυμάμαι, αν χρησιμοποιηθούν τυποποιημένα παξιμάδια με υλικό ίδιο με του κοχλία, δεν υπάρχει τέτοιο θέμα. Νομίζω ότι συνήθως το υλικό των παξιμαδιών μπορεί να είναι μια κατηγορία κατώτερο από αυτό του κοχλία (πχ κοχλίας 10.9 - περικόχλιο 8.8 )

Ηξερα ότι πάντα κοχλίες και περικόχλια θα πρέπει να είναι από το ίδιο υλικό, αλλά στο boltscience (λήμμα: property class) λέει ότι μπορεί το περικόχλιο να είναι μία κλάση ισχυρότερο υλικό.

A bolt or screw of a particular property class should be assembled with the equivalent or higher property class of nut to ensure that thread stripping does not occur.

[Socrates05]

Πολύ ενδιαφέρουσα προσσέγγιση, δεν έχω ξαναδιαβάσει κάτι παρόμοιο, όπως επίσης και το γεγονός ότι εφαρμόζεται η μέθοδος αυτή σε ορισμένα μέρη όπως η Βόρεια Αμερική.

 

Καλό θα ήταν να βρούμε και μια πιο σύγχρονη άποψη για το θέμα αυτό, γιατί αν δεν κάνω λάθος το κείμενο είναι του 1976. Επίσης δεν είδα να αναφέρεται πουθενά αν επηρρεάζεται η αντοχή διαρκείας του κοχλία, για εφαρμογές που έχουμε δυναμική καταπόνηση.

 

....τα μπουλόνια βρέθηκαν να έχουν την χαρακτηριστική στένωση -λαιμό- που προκαλεί η εφελκυστική διαρροή) .....

 

Νομίζω ότι η δημιουργία λαιμού σημαίνει ότι όχι μόνο ξεπεράστηκε το όριο ροής, αλλά και το όριο θραύσης, πάντως σίγουρα αρνητικό για την αντοχή του κοχλία εφ'όσον σημαίνει μείωση της διατομής του.

 

@miltos : αν κατάλαβα καλά 'service' εννοεί τη 'λειτουργία' (και όχι τη 'συντήρηση')

[miltos]

Σχετικά με το συνδιασμό υλικών κοχλία-περικοχλίου θα το κοιτάξω στο βιβλίο στοιχείων μηχανών (Γραικούσης) για να βεβαιωθούμε και θα σας ενημερώσω.