W różnych projektach budowlanych,śrubawybór wymaga systematycznego rozważenia wielu czynników, takich jak cechy konstrukcyjne, cechy obciążenia i warunki środowiskowe. Po pierwsze, rodzaj śruby musi zostać określony zgodnie z wymaganiami funkcjonalnymi części łączącej: śruby z łbem sześciokątnym są uniwersalnymi łącznikami i nadają się do większości konwencjonalnych scenariuszy połączeń; śruby kołnierzowe mogą skutecznie rozpraszać nacisk powierzchni styku dzięki zintegrowanej konstrukcji uszczelki i są często stosowane w celu przeciwdziałania luzowaniu w warunkach wibracji; śruby kotwiące są specjalnie stosowane do kotwienia podstaw urządzeń i fundamentów betonowych, a ich głębokość osadzenia i struktura haka muszą być dokładnie obliczone zgodnie z obciążeniem urządzenia. W przypadku węzłów połączeniowych, które przenoszą siłę ścinającą, zastosowanie śrub z otworami zawiasowymi może znacznie poprawić odporność na ścinanie, a śruby o wysokiej wytrzymałości do konstrukcji stalowych przenoszą obciążenia poprzez siłę tarcia generowaną przez siłę wstępnego obciążenia, która stała się podstawową metodą łączenia nowoczesnych budynków o konstrukcji stalowej.
Wybór klasy wytrzymałości śruby jest bezpośrednio związany z bezpieczeństwem konstrukcji. W powszechnym gatunku 4.8, gatunku 8.8 i innych oznaczeniach wartość przed przecinkiem oznacza 1/100 nominalnej wytrzymałości na rozciąganie, a wartość po przecinku oznacza współczynnik granicy plastyczności. Zwykłe połączenia mechaniczne wykorzystują głównie śruby ze stali węglowej gatunku 8.8, których wytrzymałość na rozciąganie wynosząca około 800 MPa może spełnić większość wymagań dotyczących obciążeń statycznych. W przypadku warunków pracy, w których występują obciążenia przemienne lub obciążenia udarowe, konieczne jest ulepszenie do śrub o wysokiej wytrzymałości 10.9 lub nawet 12.9. Warto zauważyć, że system klas wytrzymałości śrub ze stali nierdzewnej różni się od systemu stali węglowej. Na przykład 70 w oznaczeniu A2-70 oznacza minimalną wytrzymałość na rozciąganie wynoszącą 700 MPa. Podczas wyboru należy zwrócić szczególną uwagę na różnice w systemie standardowym.
Wybór materiału wymaga kompleksowego rozważenia właściwości mechanicznych i przystosowania do środowiska. Śruby ze stali węglowej Q235 są najbardziej ekonomiczne, ale mają słabą odporność na korozję i nadają się do suchych środowisk wewnętrznych; stal stopowa 35CrMo może uzyskać doskonałą wytrzymałość i dopasowanie wytrzymałości poprzez obróbkę cieplną i jest często stosowana do połączeń sprzętu o dużej wytrzymałości; stal nierdzewna serii A4-80 stała się pierwszym wyborem dla sprzętu chemicznego ze względu na doskonałą odporność na kwasy i zasady. W środowiskach o wysokiej temperaturze śruby ze stopu na bazie niklu mogą zachować stabilne właściwości mechaniczne, podczas gdy austenityczna stal nierdzewna o dobrej wytrzymałości w niskich temperaturach musi być wybierana do warunków niskich temperatur. W przypadku scenariuszy odmiennego kontaktu metalu z ryzykiem korozji elektrochemicznej obwód korozji musi zostać zablokowany przez dopasowanie materiału lub uszczelki izolacyjne.
Proces obróbki powierzchni ma bezpośredni wpływ na trwałość i zdolność do adaptacji śrub do warunków pracy. Cynkowanie ogniowe może zapewnić warstwę ochronną o grubości około 85 μm, która jest odpowiednia do zwykłych warunków zewnętrznych; powłoka Dacromet jest odporna na korozję i wysoką temperaturę i jest często stosowana w złożonych warunkach pracy, takich jak podwozie samochodowe; mikroporowata struktura utworzona przez obróbkę fosforanową sprzyja późniejszej przyczepności powłoki i jest często stosowana w połączeniu z olejem antykorozyjnym wewnątrz urządzeń mechanicznych. W środowiskach korozyjnych na morzu powłoki ze stopu cynku i niklu zapewniają lepszą ochronę niż tradycyjne cynkowanie, podczas gdy proces dyfuzji cynku może lepiej utrzymać dokładność gwintu. Należy zauważyć, że ryzyko kruchości wodorowej istnieje w procesie galwanizacji śrub o wysokiej wytrzymałości, a obróbka odwodornienia jest zwykle wymagana w ciągu 24 godzin po powlekaniu.
Wybór śrub wymaga kompleksowego zrozumienia charakterystyki całego systemu połączeń. Inżynierowie muszą najpierw przeanalizować konkretny tryb naprężeń konstrukcji, warunki rzeczywistego środowiska użytkowania i możliwość późniejszej konserwacji. W przypadku warunków naprężeń kluczowych części symulacja komputerowa może być stosowana do pomocniczej weryfikacji. Teraz, wraz z postępem technologii, można zainstalować specjalne czujniki, aby monitorować szczelność i korozję śrub w czasie rzeczywistym, co jest szczególnie przydatne w przypadku konserwacji ważnych części połączeń. Ta metoda zarządzania przez cały cykl życia śruby przesuwa wybór śrub z osądu na podstawie doświadczenia z przeszłości na naukowe podejmowanie decyzji poparte danymi.
Czas publikacji: 21-03-2025