Miért nem szakadnak el a csavarok az előírt meghúzási nyomatékoknál?
A kérdés a következő megfontolásból született. Előre elnézést kérek, ha valamit nagyon elszámoltam:
Példának okáért vegyünk egy közönséges M6-os vascsavart. Az erre előírt meghúzási nyomaték (5,8-as, gyenge-közepes kategória) 6,2 Nm. Vegyük a csavar szárának keresztmetszetét 19 mm^2-nek, és a menetemelkedést 1 mm-nek. Ha tisztán az erőáttételből indulok ki, akkor 2 GPa-os feszítőerő hat a csavarszár legjobban igénybe vett keresztmetszetében. Ez kb. háromszorosan meghaladja a legjobb acélfajták szakítószilárdságát is! (Ez kb. 800 MPa. 2 GPa-t csak az orientált acélszálak bírnak.)
Persze vannak csavartípusok, melyekre az említett meghúzási nyomatéknak a két és félszeresét is előírják! Meg kell jegyeznem még azt a tényt is, hogy a csavarnak ezen erőhatás mellett valamilyen teherbírással is kell rendelkeznie a gyakorlatban.
Miért írnak elő ilyen nagy meghúzási erőket, és hogyan viselik el ezeket a gyakorlatban a csavarok teherbírás mellett?
válasza: válasza:#1: ezt kérdező is tudja, írta is -pont arra kíváncsi, miért bír ki akkora feszültséget egy csavar, ami (már pusztán a meghúzásból adódóan is) többszöröse az acélok szilárdságának.
Szerintem elszámolt vmit kérdező, majd ha lesz időm, utánaszámolok és visszanézek.
válasza:"Ha tisztán az erőáttételből indulok ki"
...akkor hibás értéket kapsz.
Ahogy a csavart meghúzod, a szorítóerővel szépen lineárisan megy fel a súrlódás és az arra fordított nyomaték is.
Az általad említett esetben számítás nélkül azt mondanám, hogy a meghúzási végnyomatékod minimum 80%-a már a súrlódás legyőzésére van.
Köszönöm "Wadmalac" (#3-as) a választ! Én is ebben az irányban kezdtem el gondolkodni, de akkor sem vagyok még képes tisztán látni ebben a problémakörben. Szerintem a probléma az, hogy az a bizonyos geometriai áttételezés igenis jelentős mértékben érvényesül. Világos, hogy a csavarszárra húzóerő mellett csavarás is hat - mely végeredményben növeli az igénybevételt.
Világos, hogy a csavaróerő is gyorsan csillapodik az ellendarabhoz feszülő menetes részen. Megfigyeltem, hogy a modern gépjárműveknél a 8,8-as meghúzásra előírt acélcsavarokat is csak kb. 2,5, max. 3 átmérőnyire süllyesztik be az alu-öntvényekbe. Egy benzinmotor-vezérmű aluötvözet-himbájába egy M6-os hézagbeállító-csavar előírt meghúzása 9 Nm! A csavar max. 20 mm hosszan megy át a himba végén.
Igyekeztem olyan leegyszerűsítő feltételeket használni, melyek elfogadható közelítő eredményt adnak. (Minek 3 számjegy pontosságra számolni, hogyha a végeredményt meg két nagyságrendel félreszámolja az ember ez miatt?)
Ha vesszük a feltételezésedet arról a bizonyos "minimum 80%-os" erőmegfogásról, akkor is kérdéses, hogy a nagyobb meghúzásra előírt csavarok ezt hogyan bírják ki? Ha pl. grafitos kenőanyagot teszünk a csavarfej alá, akkor a csavarunk bizonyossággal széttekeredik? Hogyan láthatjuk be, hogy a csavarási erő több mint 80%-a bizonyossággal csavarfej felfekvési súrlódására megy el?
válasza:"Ha pl. grafitos kenőanyagot teszünk a csavarfej alá, akkor a csavarunk bizonyossággal széttekeredik?"
Pontosan.
Próbáld ki, hogy valami jófajta teflonos zsírral megkensz egy csavart és úgy próbálod előírt száraz meghúzási nyomatékra meghúzni. Úgy megszakítod, mint a pinty.
"Hogyan láthatjuk be, hogy a csavarási erő több mint 80%-a bizonyossággal csavarfej felfekvési súrlódására megy el?"
Modellezd a menetemelkedésnek megfelelő szögű ékkel, acél-acél súrlódási együtthatóval, nézd meg, hogy adott csavar folyáshatára alatt mondjuk 10%-kal vett összeszorító erővel a keletkező súrlódóerők mellett milyen oldalsó erővel tudod betolni az éket.
válasza:"elvégzek néhány kísérleti meghúzást alákent fejű csavarokkal"
Kevés. Komplett menetet kend.
A kenés is csak csökkenteni fogja a súrlódást, nem nullázza.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!