Påvirker overflatebehandling strammingsegenskapene tilbolter? Ja. For å redusere spredningsfeilen til boltens momentkoeffisient og forbedre korrosjonsmotstanden, blir festemidler vanligvis utsatt for overflatebehandling. Forskjellige overflatebehandlinger har imidlertid en betydelig innvirkning på friksjonskoeffisienten til gjengede festemidler, noe som til syvende og sist påvirker tiltrekkingsegenskapene til bolter. Ved å kombinere relevant kunnskap om festemidler analyserer det følgende virkningen av overflatebehandling på boltstrammingsegenskaper.
I. Teoretisk analyse av virkningen av friksjonskoeffisient på boltmomentkoeffisient
1. Tiltrekkingsmoment for boltforbindelse
1.1 Friksjon i trekantede skrueformede par
Friksjon i bevegelige par kan deles inn i planfriksjon, skråplanfriksjon og sporfriksjon i henhold til formen på kontaktflaten. For å forenkle beregningen av friksjonskraft i bevegelige par, uavhengig av den geometriske formen til de to kinematiske parelementene til det bevegelige paret, kan kontakten mellom de to komponentene med forskjellige geometriske former betraktes som et bevegelig par i kontakt langs et enkelt plan (som vist i figur 1), og beregningsformelen for friksjonskraften kan uttrykkes jevnt som formel (1):
Sporfriksjon: Det trekantede gjengeroterende paret kan tilnærme bevegelsen til mutteren på skruen som bevegelsen til en kile-formet glider på en skrånende sporoverflate, det vil si en kombinasjon av sporfriksjon og skråplanfriksjon. På dette tidspunktet er sporvinkelen lik 90 grader - (som vist i figur 2).
1.2 Tiltrekkingsmoment for bolter
Det totale dreiemomentet som kreves under boltstrammingsprosessen består av to deler: tiltrekkingsmomentet for å overvinne friksjonen til gjengeparet, og friksjonsmomentet mellom bolthodet eller mutteren og støtteoverflaten.
2. Momentkoeffisient for boltforbindelse
Det totale boltemomentet er delt inn i tre deler, nemlig friksjonsforbruk på boltstøtteflaten, gjengefriksjonsforbruk og forspenningsforbruk (som vist i figur 3).
Det kan ses av tabell 1 at under tiltrekkingsprosessen utgjør energien som forbrukes av friksjonen på boltstøtteflaten ca. 50 %, gjengefriksjonsforbruket utgjør ca. 40 %, og forspenningsarbeidsforbruket utgjør ca. 10 %. Under det samme tiltrekkingsmomentet, når friksjonskoeffisienten endres med 0,05, er variasjonsområdet for forspenning så høyt som 43,1%. Det vil si at hvis det er små forskjeller i overflatebehandlingen av bolter, forutsatt at friksjonskoeffisienten øker med 0,05, er den aksiale forspenningen bare 57 % av originalen, noe som vil medføre store potensielle sikkerhetsfarer for påliteligheten til boltforbindelser. Derfor må full oppmerksomhet rettes mot forskningen på friksjonskoeffisienten til gjengepar.
II. Analyse av virkningen av overflatebehandling på dreiemomentkoeffisient
Gjennom det multi-funksjonelle boltfesteanalysesystemet kan klemkraften, totalt dreiemoment og dreiemoment på gjengeparet under boltstrammingsprosessen måles, noe som nøyaktig og i sanntid kan reflektere forholdet mellom klemkraft og dreiemoment, og samtidig måle friksjonskoeffisienten tilbolt gjengerog bolthodestøtteflaten. Dataanalyse viser at tykkelsen på det galvaniserte laget har liten innvirkning på friksjonskoeffisienten til boltehodet, men har en betydelig innvirkning på gjengefriksjonskoeffisienten, som til syvende og sist også har en betydelig innvirkning på momentkoeffisienten.
III. Innvirkning av overflatebehandling på tillatt styrke til bolter
Gjengefester utsettes for kombinert torsjon-strekkspenning under tiltrekking. I henhold til den tredje styrketeorien kan den tillatte ekvivalente spenningen til gjengede festemidler oppnås med formel (9):
Når gjengede fester strammes, deles det totale dreiemomentet i tre deler: friksjonsforbruk på boltstøtteflaten, gjengefriksjonsforbruk og forspenningsforbruk. Blant dem vil friksjonsforbruket på boltstøtteoverflaten og gjengefriksjonsforbruket gjøre at stangdelen av det gjengede festet bærer vridningsskjærspenning, og forspenningsforbruket vil gjøre at stangdelen av det gjengede festemidlet genererer faktisk strekkspenning. Ekvivalent strekkspenning som bolten tåler er fast og må ikke overstige flytespenningen til bolten. Derfor reduseres torsjonsskjærspenningen som bæres av stangdelen avgjenget festekan øke strekkspenningen som genereres av den faktiske forspenningen, det vil si ved å redusere friksjonsforbruket på boltstøtteflaten og gjengefriksjonsforbruket, omdannes dreiemomentet til forspenning så mye som mulig.
Friksjonskoeffisientanalyse viser at bolter med liten friksjonskoeffisient kan oppnå en større aksial forspenning ved å påføre et lite moment, noe som har stor betydning for å spare energiforbruk og forbedre serviceeffektiviteten til bolter.
IV. Faktorer som påvirker boltstrammingsegenskaper
(1) Analyse viser at friksjonskoeffisienten har betydelig innvirkning på energifordelingen i friksjonsforbruket til boltstøtteflaten, gjengefriksjonsforbruk og forspenningsarbeidsforbruk under tiltrekkingsprosessen. En liten endring i friksjonskoeffisienten vil forårsake en stor fluktuasjon i forspenningen.
(2) Gjennom eksperimentell analyse av forholdet mellom ulike overflatebehandlinger og friksjonskoeffisienten til gjengede festemidler, samt moment-forspenning, oppnås påvirkningsreglene for galvanisert lagtykkelse og ulike kromatbehandlinger på friksjonskoeffisienten og momentkoeffisienten: jo større beleggtykkelse, jo høyere friksjonskoeffisient; Friksjonskoeffisienten for bolter behandlet med C2C-kromat er mye større enn for bolter behandlet med C2D-kromat.
(3) Sammenlignet med bolter behandlet med C2C-kromat, kan bruk av bolter behandlet med C2D-kromat redusere friksjonsforbruket av dreiemoment på boltstøtteoverflaten og gjengene, og oppnå en større aksial forspenning, noe som er av stor betydning for å spare energiforbruk og forbedre serviceeffektiviteten til bolter.
