Когда материалы отрываются под давлением из-за внешней силы, это называется растяжением. Растяжимость измеряется через растягивающее напряжение или предел прочности при растяжении. Обычно они указываются, чтобы знать возможности материала.

Высокопрочный крепеж

Крепежные изделия должны обладать качествами, желательными для их применения. Высокая прочность на растяжение в крепежных изделиях является важной характеристикой, которая обеспечивает им общую способность к успешному результату работы.

Предел прочности при растяжении компонентов материалов может сильно изменяться методами специальной обработки. Для увеличения своих возможностей и достижения точности в деталях материалы крепежа проходят процесс отделки и испытаний.

В широко используемых крепежных изделиях свойства высокого растяжения обычно необходимы для гаек, болтов и винтов.

Читать вдоль >> Какие бывают гайки, болты и винты?

>> Как производятся болты?

>> Как делается винт?

Таким образом, прочность на растяжение может быть применена к любому твердому материалу или к широкому спектру крепежных изделий. Применимым показателем этого качества гаек, болтов и винтов является проверка материалов при их производстве.

Типичная прочность на растяжение крепежных материалов

МПа (мегапаскаль) единица паскаля = единицы СИ для давления или напряжения

Источник: wikipedia-UTS/предельная прочность на растяжение

Испытание металлов на растяжение обычно используется при изготовлении крепежных изделий и металлообработке, это важный процесс, помогающий определить ограничение их разрушающего состава. Это также гарантирует качество гаек, болтов и винтов, чтобы обеспечить их функциональность в заранее заданном пределе.

Растягивающее напряжение VS. Предел прочности 

Сила на единицу силы растяжения или растяжения относится к растягивающее напряжение. Он определяется как приложенная нагрузка, связанная с осью вытягиваемых материалов. Принимая во внимание, что предел прочности при растяжении относится к измерению растягивающего напряжения при сжатии материалов и его способности противостоять пределу прочности перед растрескиванием.

Низкая пластичность позволяет материалам выдерживать удлинение, в то время как хрупкие материалы разрушаются под нагрузкой до достижения предела прочности.

Свойства растяжения, влияющие на силу растяжения в материалах:

• Модуль упругости - также называемый модулем упругости или коэффициентом упругости, представляет собой отношение напряжения в теле объекта или вещества при его деформации.

• UTS или предельное напряжение при растяжении — часто сокращается до прочности на растяжение, относится к ограничению напряжения, которое материал может выдержать при растяжении или растяжении до того, как он достигнет предела текучести.

• Модуль упругости - это деформация максимальной энергии, рассчитанная на единицу объема при упругости или поглощении напряжения до предела упругости.

• Напряжение разрушения – свойство материала, характеризующее сопротивление растрескиванию в приложенных режимах нагружения, изгиба, сжатия и растяжения.

Степень растягивающего напряжения, которое могут выдержать материалы, объясняет предел прочности. приложенная сила в компонентах не должна быть способна привести к отказу в виде разрушения, разрушения, деформации и остаточной деформации.

Три типа измерения прочности на растяжение:

• Предел текучести – величина напряжения, при котором материал начинает переходить в остаточную деформацию.

• Предел прочности - относится к соответствующему напряжению максимальной прочности, которое может выдержать любой твердый материал, прежде чем он достигнет слабого места разрушения.

• Прочность на разрыв - как правило, прочность на растяжение определяет наибольшую способность материалов сопротивляться разрушению.

Преимущества высокопрочных материалов

• Обеспечивает сопротивление натяжению и высокий предел текучести на критических уровнях

• Снижает негативное воздействие на окружающую среду за счет снижения выбросов углерода

• Более легкие материалы или небольшой вес тары, которые могут нести тяжелые грузы, выдерживая при этом экстремальную силу (обычно относится к транспортной отрасли)

• Способность противостоять атмосферной коррозии от воздействия загрязняющих веществ

Отрасли применения высокопрочных крепежных изделий

• Строительство грузовиков, прицепов и тяжелой сельскохозяйственной техники

• Автомобильные детали, такие как двигатели, валы, роторы

• Пружинные приложения, такие как банджи-шнуры, развлекательные аттракционы и другие.

• Инфраструктура

• Здания

• Мосты

• Дороги

• Железнодорожные пути

• Туннели

• Управление отходами

Как предварительно натянуть болты/крепления и зачем они нужны?

Болты и крепежные детали — это важные устройства, изготовленные с высочайшим качеством, но они не так прочны, как мы думаем. При затяжке гаек в винтах и болтах, при которой резьбы крепежных изделий соответствуют друг другу с приложенным усилием к материалу поверхности. Это натяжение называется предварительным натягом болтов/креплений, усилием, создаваемым при сжатии гаек на болтах для затягивания и наоборот.

Размещение веса только на болтах приводит к ограниченной нагрузке, которую они могут выдержать, прежде чем выйдет из строя. Болты имеют заданную упругую характеристику относительно удлинения и растяжения. Но когда для стягивания материалов используются болты и гайки, они могут распределять нагрузку по поверхности, что делает их менее уязвимыми к давлению и силе. Действие присоединения болтов к их окончательному состоянию с усилием затяжки называется просто предварительным натяжением. Это указывает на важность приложения правильного натяжения к крепежным элементам для обеспечения безопасности приложения. Большинство крепежных изделий изготавливаются с относительной эффективностью по отношению к значениям момента затяжки, поэтому они не ослабляются из-за вибрации и возможной остаточной деформации.

Различение основных терминов, которые следует помнить

1. Нагрузка - относится к количеству веса или источнику давления, возникающему при сборке крепежного изделия.
2. Предварительная загрузка – состояние сжатия, необходимое для распределения силы нагрузки на сборку
3. Рабочая нагрузка - обычно относится к максимальной силе, которую устройство может выдержать по массе без разрушения.
4. Предварительная нагрузка болта – в основном включает в себя выполнение условий. Когда болты применяются для соединения материалов вместе, прилагаемое предварительное усилие должно обеспечивать распределение веса по поверхности. Поскольку натяжение создает рабочую нагрузку сборки, болты должны выдерживать усилие, удерживая весь узел крепления.

Зачем нужны болты/крепежи с предварительным натяжением? И какое значение он представляет?

Болты также могут зависеть от применения на поверхности, поскольку они в основном созданы для крепления и соединения материалов, для выполнения своей функции требуется поддерживающее вещество. Следовательно, предварительное натяжение, обычно называемое предварительным натягом, неизбежно для предотвращения ослабления болтов и постоянной деформации. Предварительное натяжение поможет определить и понять устойчивость крепежа в приложении, когда в болтовом соединении действует приложенная сила.

• Это предотвращает возможный отказ сборки в будущем; поломка, ослабление, растрескивание, разрушение, коррозия и т. д.

• Помогает определить способность крепежа выдерживать весовую нагрузку и силу давления.

• Если предварительная загрузка выполняется правильно, результатом обслуживания может стать меньший объем работы.

• Выдерживание распределительной нагрузки позволяет болтам и крепежным элементам качественно выполнять свои функции в критической ситуации.

• Отсутствие проскальзывания в процессе эксплуатации (жесткости) и ослабления резьбы на гайках и болтах при вибрациях

• Допуск некоторых факторов, ставящих под угрозу применение

• Основное преимущество применения предварительного натяга к болтам заключается в том, чтобы избежать усталости крепежных деталей.

Минимальные недостатки

• Сложность определения определенной силы натяжения крепежа может время от времени меняться.
• Предварительная загрузка всех болтов в некоторых приложениях может иметь разные результаты и производительность из-за различий в атрибутах.
• Адекватная предварительная нагрузка должна быть выполнена правильно, иначе при сборке последует поломка.
• Ослабление резьбы в гайках приведет к некачественному предварительному натягу
• Предварительная загрузка платная

Более простые способы определения предварительно нагруженных болтов крепежа

1. Инструмент для динамометрического ключа. Этот метод считается дополнительной мерой предварительного натяга болта, поскольку во время затяжки материала крутящий момент будет непосредственно зависеть от вещества, против которого он вращается. Чем грубее материал, тем большее трение он производит, что увеличивает значение крутящего момента при одновременном снижении предварительного натяжения или наоборот. Оптимальный крутящий момент будет достигнут, но оптимальная предварительная нагрузка уменьшится. Таким образом, результаты будут зависеть от материала, и использование этого процесса непредсказуемо и может привести к ошибочным или средним предположениям.
2. Шайбы с индикацией предварительного натяга. Шайбы этого типа предназначены для закручивания болтов до тех пор, пока не будет достигнута заданная величина нагрузки. Идея состоит в том, чтобы заставить шайбу индикатора предварительной нагрузки вращаться до тех пор, пока она не перестанет свободно вращаться или, другими словами, пока она не будет соответствовать требованию предварительной нагрузки. Это считается простым способом определения точного сжатия.
3. Шайбы, указывающие прямое натяжение – эта шайба указывает на предварительное натяжение благодаря своим маленьким выпуклостям, которые переходят в сплющенное состояние, когда достигается требуемый предварительный натяг. В сплющенном состоянии в стержень болта вставляется щуп, чтобы обеспечить доступ под шайбу не более 50% или, в идеале, меньше.
4. Силиконовые индикаторные шайбы прямого натяжения - это еще один тип шайб, которые работают аналогично шайбам прямого натяжения, с той лишь разницей, что небольшие углубления заполнены силиконовой пастой. Во время затягивания гайки против них из боковых сторон шайбы постепенно выходит силиконовая паста. Для определения оптимального предварительного натяга при использовании этой шайбы количество выемок от шайбы будет вычтено из оголения сторон на единицу.
5. Затяните до упора и градусов «X» — этот метод даст вам практически близкий к близкому подход к предварительной нагрузке. Скорее всего, это укажет на болты с предварительным натяжением, если затянуть гайку до упора и затянуть гайку на «X» градусов.
6. Также можно показать больше показателей по болтам с разными типами марок (400-800 МПа)

Предварительно загруженные и непреднагруженные крепежи

Помимо очевидной разницы в размерах (диаметр головки болта может быть больше, то же самое касается и гаек с предварительным натягом), основное отличие будет заключаться в исполнении креплений.

Болты/крепления без предварительного натяга обычно затягиваются как минимум до плотного прилегания (относится к герметичности сборки, достигаемой с помощью ударного гайковерта или слесаря с небольшим видимым зазором). Соединяемые материалы соединяются без какого-либо специального предварительного натяжения с достижением прочного состояния, которое в достаточной степени предотвращает отрыв или дребезжание при встряхивании.

Предварительно натянутые болты/крепления затянуты, по крайней мере, до минимальной указанной силы или предварительного натяга. Соединение материалов осуществляется в соответствии со способами монтажа. Этот тип крепежа обычно используется в приложениях с критическими требованиями, такими как устойчивость к скольжению, сейсмические соединения, сопротивление усталости, исполнение или иногда в качестве меры качества.

Меры переменных, влияющих на крутящий момент и натяжение крепежных изделий

• Чистовая обработка и поглощение допусков резьбы на болтах и гайках 
• Факторы, касающиеся смазки 
• Условия окружающей среды, влияющие на вероятность коррозии
• Существующее трение в градусах площади прилегания гайки к головке болта и их опорной поверхности
• параметры подачи воздуха на ударные гайковерты
• Сила давления динамометрического ключа, которая может изменяться при переключении 
• Когда приложенный уровень крутящего момента соответствует повторяемости ключа

Анализ режимов отказаures in Bolting 

1. Перегрузка – возникает, когда приложение создает и работает с чрезмерной нагрузкой, вызывающей ослабление или выход из строя соединения
2. Перетягивание – относится к выходу из строя резьбы крепежного изделия из-за повреждения, вызванного принудительным крутящим моментом или в результате длительного процесса деформации. В то время как обратное допускает отказ от ослабления в суставе, который может выйти из строя из-за усталости из-за недостаточной затяжки.
3. Усталостное разрушение – это обычно происходит из-за нарастания движения и небольших трещин в материале. При предварительном натяге болты поворачиваются под осевой и поперечной нагрузкой, что приводит к их проскальзыванию из-за жесткости.
4. Бринеллинг –  Обычно это происходит из-за выбора шайбы низкого качества, что приводит к потере нагрузки на зажим и усталостному разрушению соединительных материалов.
5. Прочие причины отказа – включают в себя другие заранее определенные и неопределенные факторы, которые могут повлиять на общую надежность болтов и гаек. (включая коррозию, заделку, превышение части напряжения сдвига и т. д.)

Механизмы блокировки в болтовых соединениях

Джем Орехи

Является распространенным типом стопорного устройства или контргайки, в котором оно зажато стандартной гайкой для обеспечения безопасности приложения. Обычно это половина диаметра стандартной гайки, чтобы они идеально подходили к более толстой гайке. Более толстая гайка снимает усилие с более тонкой гайки и равномерно распределяет его по окружающей поверхности. В результате более тонкая гайка оказывает сильное сжатие в соединениях и прижимает резьбы, чтобы сцепить их друг с другом.

Преобладающие динамометрические гайки

Типичным примером этого является гайка Nyloc, они считаются вставкой для внутренней резьбы, связывающей их с противоположной застежкой, что создает силу трения и преобладающий крутящий момент. Этот метод позволит сопротивляться расшатыванию соединений и, возможно, отказу от закрепления.

Химические фиксирующие составы

Примеры химического герметика содержат анаэробный герметик, который был разработан как клей для герметизации резьбы при отсутствии кислорода в соединениях. Они создают более высокое трение при вращении гайки и преобладающий крутящий момент. Являются надежным составом в устранении расшатывания креплений от вибрации.

Локвайр

Этот метод обычно применяется в критических суставах для предотвращения обратного вращения. Процесс осуществляется путем просверливания отверстия в головках болтов и гаек, а затем в отверстие вставляется проволока с резьбой.

Пружинные шайбы и стопорные шайбы

Это типы шайб, которые изгибаются в осевом направлении во время затяжки крепежа. Пружинные шайбы предназначены для создания осевой силы, которая поглощает удары, одновременно создавая усилие пружины для противодействия вибрациям. В то время как стопорные шайбы подпружинивают крепежные детали к поверхностям, чтобы обеспечить большее сопротивление вибрации и вращению.

Какие профессии и отрасли используют крепеж?

Некоторые различные отрасли промышленности и области применения требуют крепежных решений. В настоящее время эти устройства являются важнейшим элементом в производстве конечных продуктов. Большинство продуктовых устройств и типов машин, встречающихся в нашем обществе, изготавливаются с использованием крепежных изделий. Давайте углубимся в подробную информацию об отраслях с применением крепежных материалов.

Аэрокосмическая промышленность

Эта отрасль требует критически важных крепежных материалов из-за множества факторов, влияющих на его производительность и общую функцию. Аэрокосмическая промышленность включает в себя большой сектор производства летательных аппаратов или космических аппаратов, таких как пассажирские и военные самолеты, вертолеты, планеры, космические корабли, ракеты-носители, спутники и широкий спектр товаров, связанных с космосом.

Автомобильный

Является одним из крупнейших секторов, который превращает использование крепежных изделий в полезные продукты современных инноваций. Автомобильная промышленность включает в себя проектирование, производство и разработку автомобилей. Им требуются специальные крепежные детали, способные обеспечить надежность и безопасность выпускаемой ими продукции.

Техника

Считаются подсектором обрабатывающей промышленности, сюда входят простые вещи, которые можно найти в нашем доме и которые требуют крепления для безопасности или удержания. Обычно под бытовой техникой понимается электрическое оборудование или бытовые приборы, используемые в комфорте наших домов, такие как микроволновые печи, холодильники, телевизоры, кофеварки, тостеры, чайники, утюги и многое другое.

Здания и строительная индустрия

Эта отрасль в основном занимается строительством и обустройством зданий (жилых и нежилых) и других инженерных объектов (дороги, инженерные сети). Учреждения, входящие в эту отрасль, играют большую роль в реконструкции и расширении структуры многих развивающихся стран. 

7 видов инженерных систем зданий:

1. Гражданская - система, которая тесно сотрудничает с ландшафтной архитектурой для улучшения окружающих объектов, инфраструктуры, прокладки инженерных сетей (ливневых труб, канализации, природного газа и т. Д.) И поддержки зданий.
2. Электрика – ключевым элементом электротехники является распределение электроэнергии в зданиях. Это также относится к системам охранной сигнализации и электроснабжения. 
3. Энергия - поскольку альтернативные источники энергии приобретают все большее значение по сравнению с растущими экологическими проблемами. Использование солнечной энергии, энергии ветра, ископаемого топлива, энергии, вырабатываемой углем, фотогальванических элементов и т. д. является важным аспектом энергоэффективности в современном мире.
4. Механические - отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха являются важными частями строительных систем, которые способствуют использованию крепежа.
5. Сантехника – системы трубопроводов для водостока с крыш, умывальники и туалеты, системы водяного отопления, системы пожарной сигнализации, разбрызгиватели воды и другие инженерные работы, связанные с сантехникой.
6. Конструктивный — это включает в себя установку устойчивости в зданиях, таких как колонны, фермы, балки и нижние колонтитулы.
7. Технологии — эту систему можно рассматривать как подкатегорию электрических систем, но она охватывает широкий спектр продуктов в строительных системах, таких как камеры видеонаблюдения, доступ по картам, ИТ-инфраструктура, беспроводной доступ в Интернет, телефонные системы, аудиовизуальное оборудование. и централизованные часовые системы.

Мебель

Включает компании и учреждения, занимающиеся проектированием, производством и распространением мебели, такой как декоративные предметы или предметы домашнего обихода. Современное производство мебели требует крепежных решений при соединении материалов и фиксации формы мебели. Материалы, обычно используемые в этой отрасли, которые подходят для применения крепежа, - это дерево, ДСП, фанера, натуральная твердая древесина, пластик и металл или металлические листы.

Электроника

В этой отрасли есть вариации подтипов, которые считаются важным фактором использования вариаций крепежа. Электронные устройства и оборудование почти необходимы для образа жизни этого поколения. Эта отрасль представляет собой сектор, который в основном работает с использованием электронной энергии для потребителей и учреждений. Некоторыми из распространенных устройств, для которых требуются крепежные детали, являются телевизоры, радиопередатчики, компьютеры, телефоны, смартфоны, калькуляторы, цифровые камеры, автомобильная электроника, аудиооборудование и многое другое.

Промышленное оборудование

Этот сектор относится к широкой отрасли, которая включает в себя производство, проектирование, распространение и доставку продуктов другим предприятиям, которые поставляют их розничной торговле и конечным потребителям. Благодаря большому объему стимулирующего роста производства и надежности для покупателей, промышленный сектор является основной отраслью, которая использует крепеж для обеспечения устойчивости.

5 основных секторов экономики:

1. Первичный – сектор, работающий с сырьем. Отраслями, распространенными в этом секторе, являются сельское хозяйство, горнодобывающая промышленность, лесное хозяйство, разработка карьеров и рыболовство.
2. Вторичный - промышленный сектор использует и создает продукты из первичного сектора для предприятий и дистрибьюторов.
3. Третичный - это сектор услуг, поскольку они следуют за первичным и вторичным секторами, продавая готовую продукцию напрямую потребителям. Отрасли включают розничную торговлю, банковское дело, транспорт, туризм и здравоохранение.
4. Четвертичный сектор - это подмножество третичного сектора, которое фокусируется на интеллектуальном развитии. Общие отрасли; это библиотеки, исследовательские центры, академические институты, научно-исследовательские организации и правительство.
5. Quinary — еще один подмножество третичного сектора, который считается конечным сектором, включающим отрасли, оказывающие влияние на общество.

Обрабатывающая промышленность

Эта отрасль включает в себя различные типы производственных мощностей, и многие из этих организаций являются основными пользователями машин и оборудования, для которых требуются крепежные детали. В этой отрасли существуют более общие примеры требований к креплению, но в целом они широко распространены и известны во всех аспектах этой отрасли.

Подробнее>>

Как создаются крепления?

Какие бывают гайки, болты и винты?

Как делается винт?

Как производятся болты?

Где я могу получить дешевые гайки и болты из Китая?

Что такое специальный саморез?

Что саморезы и саморезы?

Винты по бетону ПРОТИВ. Шурупы по дереву