POkalbiai su inžinieriumi, 26 dalis: nerūdijančio plieno siūlų pylimas: kodėl tvirtinimo detalės stringa ir kaip sumažinti riziką

Kai pasipriešinimas pakyla, naudingas žingsnis yra sustoti

Nerūdijančio plieno tvirtinimo detalė, kuri pirmąją eigos dalį laisvai sukasi, o vėliau tampa vis sunkiau pasukama, pasakoja apie jungtį, o ne apie sukimo momentą, kurį iki šiol taikėte. Įrankio instinktas yra pridėti jėgos ir pritvirtinti tvirtinimo detalę. Tai yra momentas, kai maža papildoma įvestis gali paversti ribinį mazgą sulaikytu arba tvirtinimo elementu, kurio neįmanoma nuimti kitos priežiūros metu.

Nepatogi siūlų gniuždymo dalis yra ta, kad jis nepraneša apie save patikrinimo sertifikate. Nerūdijančio plieno tvirtinimo detalės, kurios praeina sriegio formos, medžiagos ir mechaninių savybių patikrinimus, vis tiek gali neveikti kaip pora. Galingas dažniausiai nėra defektas, sėdintis ant suoliuko, laukiantis, kol bus išmatuotas; tai sąlyga, sukurta surinkimo metu tarp dviejų paviršių, kurių kiekvienas buvo priimtinas atskirai.

Taigi naudingas atsakas į didėjantį pasipriešinimą yra sprendimas, o ne skaičius: sustokite, perskaitykite įrodymus ir tada nuspręskite, ar jungtį reikia surinkti, pertvarkyti ar patikslinti. Prieš priimant sprendimą, naudinga žinoti, kurią iš kelių gana skirtingų sąlygų žiūrite, nes ne visos reikalauja to paties veiksmo.

Keturios sąlygos, kurios pateikiamos kaip „jis nepasisuks“

„Galling“ dažnai vartojamas kaip bendras terminas, apibūdinantis bet kokį nerūdijančio plieno siūlą, kuris nustoja suktis. Mažiausiai keturios sąlygos yra panašiai įrankyje ir nukreiptos skirtingomis kryptimis:

Šios kategorijos praktiškai sutampa. Sriegiuose esančios nuolaužos neišnyksta, nes dalys taip pat šiek tiek nesuderintos, o užteršimas dažnai yra pylimo pirmtakas, o ne atskiras paaiškinimas. Kategorija yra tyrimo kryptis, o ne diagnozė, ir ji nepasako, ar jungtį saugu vėl naudoti.

Kas iš tikrųjų vyksta: klijų susidėvėjimas, kuris pagreitina save

Galingas yra stipraus klijų susidėvėjimo forma. Du santykinai judantys metaliniai paviršiai liečiasi tik aukščiausiuose taškuose – įdubose – ir užveržus sriegį, tie kontaktiniai taškai vienu metu apkraunami ir slysta. Chromo oksido plėvelė, kuri išlaiko nerūdijantį plieną pasyvų, yra plona ir greitai susiformuoja ore, tačiau slystant ją nupjaunama kontaktiniuose taškuose ir po apačia atidengiamas plikas metalas. Ten, kur pakanka kontaktinio slėgio ir jį lydinčios trinties šilumos, atviras metalas gali suvirinti kietoje fazėje be tūrinio lydymosi.

To pasekmė nėra švelnus trinties padidėjimas. Suvirintos jungtys dažnai yra stipresnės už pagrindinį metalą abiejose jų pusėse, todėl sriegiui toliau besisukant, gedimas įvyksta silpnesnio pagrindinio metalo viduje: medžiaga išplyšta iš vieno paviršiaus ir perkeliama į kitą. Perkelti gabalėliai yra kietesni nei paviršius, iš kurio jie atsirado. Jie subraižo priešingą šoną, suardo jo oksido plėvelę, padidina vietinį slėgį ir sukuria naujus kontaktinius taškus, kurie savo ruožtu gali suvirinti. Žala minta pati savaime, todėl pykinimas dažniausiai atrodo kaip staigus įrankio pasikeitimas, o ne laipsniškas įspėjimas.

Iš to seka dvi praktinės pasekmės. Pirma, kai priveržimas valdomas sukimo momentu, didėjantis trinties koeficientas reiškia, kad pasiektas sukimo momentas nebeatitinka numatytos apkabos apkrovos: jungtis gali atrodyti įtempta, o jos išankstinė apkrova yra mažesnė už numatytą konstrukciją. Antra, kraštutiniu atveju atsparumas tolesniam sukimuisi gali viršyti išorinio sriegio sukimo stiprumą, o tvirtinimo detalė nesuka, o ne pasiekia vietą. Todėl sukimo momento rodmuo, kuris pasiekia tikslą, savaime nėra įrodymas, kad jungtis yra tinkamai iš anksto apkrauta.

Kodėl austenitiniai nerūdijančio plieno siūlai yra įprasti

Dauguma slegiančių skundų yra susiję su abu poros nariais, kurie yra 300 serijos nerūdijantis plienas, o priežastis nėra paslaptinga. Austenitiniai nerūdijantys plienai yra santykinai minkšti ir plastiški, jų pasyvioji plėvelė yra plona ir lengvai slysta, o trinties šilumą jie išsklaido ne taip lengvai nei anglinis plienas, tuo pat metu sukuriant didesnę trintį. Be to, to paties tipo ir tokio paties kietumo medžiagos paprastai yra labiau linkusios smigti nei skirtingos – 316 varžtas 316 srieginiame korpuse yra būtent tokia pora. Vieno iš elementų apdaila arba danga linkusi veikti kita kryptimi.

Medžiagos pasirinkimas yra teisėta atsakymo dalis, tačiau tai nėra paieška. Pranešama, kad didesnio kietumo klasės geriau atsparios dilimui, o mikrostruktūros, turinčios daugiau nei vieną fazę arba su dispersiniais karbidais, nitridais ar sulfidais, sumažina šalto suvirinimo dažnį tarp slydimo paviršių – kiekvienu atveju atsparumas korozijai yra suderinamas su eksploatavimo aplinka, o tai, dirbant jūroje, yra apribojimas, kuris dažniausiai lemia klausimą. Laisvai apdirbamos rūšys iliustruoja prekybą: jų sulfidiniai intarpai veikia kaip kietas tepalas slystant kontaktui, o jų atsparumas korozijai turi būti vertinamas atskirai.

Pažymių poravimas kartais pristatomas kaip vaistas nuo pykinimo. Dažniausiai cituojamas pavyzdys – 304 varžtas su 316 veržle – nėra patikimas, nes kietumo skirtumas tarp jų nebūtinai yra pakankamai didelis, kad pakeistų rezultatą. Turto klasė nurodoma taip pat, o ten ataskaitos nesutampa: kai kurie darbai rodo, kad aukštesnės klasės 80 tvirtinimo detalės geriau atsparios dilimui nei 70 klasės tvirtinimo detalės, o kitose ataskaitose teigiama, kad šaltas darbas padidina riziką. Kadangi paskelbti įrodymai rodo dvi puses, nei laipsnio poravimas, nei savybių klasė nėra pagrindas renkantis tvirtinimo detalę vien dėl atsparumo dilimui. Jei klausimas yra labai svarbus sujungimui, jis įtrauktas į specifikaciją ir gali būti išspręstas bandant faktinį surinkimą.

Kintamieji, kuriuos galite valdyti

Pažymėjimo pasirinkimas yra viena svirtis ir paprastai mažiausiai judanti, kai gaminys pradedamas gaminti. Toliau pateikiami kintamieji priklauso gamybos, pirkimo ir surinkimo funkcijoms, todėl jais galima išvengti didžiausios rizikos.

Siūlų kokybė ir įtrūkimai

Paprastai pranešama, kad ruloniniai siūlai yra mažiau jautrūs slinkimui nei apdirbti ar nupjauti siūlai, nes paviršius yra lygesnis, o grūdelių srautas seka sriegio formą, o ne perpjauna jį – nors bent vienas nerūdijančios žaliavos šaltinis ginčija šaltojo formavimo naudą 300 serijos medžiagoje, todėl tai yra pranešta tendencija, o ne tikroji gedimo taisyklė.

Žalos ir geometrijos vaidmuo yra nuoseklesnis. Įtrūkimai, įlenkimai, siūlės, medžiagos sluoksniai ir įdubimai sudaro aukščiausias vietas, nuo kurių prasideda ciklas, todėl sriegis su matomais pažeidimais arba sriegis, kuris nepraleis savo eigos matuoklio, yra įspėjamasis ženklas: trukdžiai prideda vyraujantį sukimo momentą priveržimo kreivės priekyje, o pažeista geometrija gali pradėti slinkti netoliese. Smulkūs sriegiai lengviau įpjaunami tvarkant ir jiems reikia daugiau sukimosi, kad būtų pasiekta ta pati gnybtų apkrova, todėl jie paprastai laikomi labiau linkę į sriegius nei šiurkštūs sriegiai. Paviršiaus apdaila taip pat svarbi abiejuose galuose: pranešama, kad tiek pernelyg lygi apdaila, tiek pernelyg šiurkšti apdaila yra mažiau palanki nei kontroliuojama vidutinės klasės apdaila.

Tvarkymas ir pakavimas priklauso tam pačiam pokalbiui. Sunkios nerūdijančio plieno tvirtinimo detalės, numestos arba išmestos kartu į konteinerį, išeina su įtrūktais siūlais, o įskilimas yra varginantis stimulas. Įeinantys patikrinimai, kuriuos pirkėjas gali atlikti, yra paprasti: nuvalykite siūlą šluoste ir atkreipkite dėmesį, ar jis neįstrigo, apžiūrėkite šoną mažos galios padidinimu, patvirtinkite švarą ir taikykite pirkimo specifikacijoje įvardytus matuoklius ir priėmimo kriterijus, o ne improvizuotą standartą.

Lygiavimas ir tvirtinimo elemento paleidimas

Prieš galutinai priveržiant, sujungtos dalys turi būti išdėstytos taip, kaip tai leidžia surinkimas. Jei išlygiavimas yra prastas, šoninis kontaktas apsiriboja dviem mažais lankais priešingose ​​sriegio pusėse, todėl tas pats priveržimo darbas sutelkiamas į numatomo kontakto ploto dalį ir atitinkamai padidėja vietinė temperatūra ir slėgis. Prieš naudojant bet kokį elektrinį įrankį rankiniu būdu užvedus tvirtinimo detalę, kad įsitikintumėte, jog ji užsifiksavo, ši sąlyga nebus įtaisyta pirmojo posūkio metu. Ar galima naudoti sriegį dalių krūvai sutraukti ir kaip reikia užvesti tvirtinimo detalę, yra surinkimo specifikacijos elementai; priežastis, dėl kurios šie elementai egzistuoja, yra ką tik aprašyta kontaktų geometrija.

Surinkimo greitis ir trinties šiluma

Didžioji dalis darbo, įdėto į srieginę jungtį, yra skirta trinčiai įveikti, o ne gnybtų apkrovai, o šonuose ta energija nusėda į nedidelį metalo tūrį. Didžioji tvirtinimo detalių dalis gali likti vėsi, o apkrautas šoninis paviršius įkaista daug labiau nei visa dalis, o didesnis montavimo greitis padidina ir generuojamą šilumą, ir per didelio priveržimo riziką. Tai yra standartinių dirbtuvių rekomendacijų pagrindas naudoti nerūdijančio plieno tvirtinimo detales lėčiau nei tokio pat dydžio anglinio plieno tvirtinimo detales ir stebėti sėdimo momentą, o ne laikrodį. Fiksavimo ypatybės nusipelno tokio pat dėmesio: vyraujantys sukimo momento elementai, kai jie užsifiksuoja, padidina ašinę apkrovą, todėl priveržimo kreivės priekyje atsiranda papildomo darbo ir keičiasi jungties trinties būsena.

Patvirtintas tepimas ir trinties kontrolė

Trinties valdymas yra dizaino sprendimas, o ne vartojimo pasirinkimas. Pridėjus tepalo arba pakeitus dangą ar dengimą, pasikeičia jungties sukimo momento ir įtempimo santykis, o nurodytas priveržimo momentas turi būti iš naujo įvertintas, kai taip nutinka – sauso sriegio sukimo momento dydis neperkeliamas į suteptą sriegį, o fiksuoto procentinio sumažinimo taikymas pirminiam sriegiui nepakeičia jo nustatymo iš naujo.

Kuris tepalas ar danga yra priimtina, priklauso nuo eksploatacinės terpės, temperatūros, besiliečiančių medžiagų, galvaninio poveikio ir tvirtinimo detalių gamintojo patvirtinimo. Atliekant darbus jūroje verta įsidėmėti du įspėjimus: grafito turintys junginiai gali skatinti nerūdijančio plieno galvaninę koroziją, taip pat turėti aukštos temperatūros apribojimų, todėl jų naudojimą reikia pagrįsti, o ne manyti; o riebalai, kurie išdžiūsta, trūkinėja arba nesudrėkina paviršiaus, gali palikti kišenę, kurioje kaupiasi vanduo, o tai savaime yra įtrūkimų sąlyga. Tiekėjo padengtos dangos – vaškas, PTFE arba molibdeno disulfido sistemos – plačiai naudojamos nerūdijančioms tvirtinimo detalėms ir yra lengviau valdomos gamyboje nei tepalas, naudojamas ant stendo. Nėra vieno produkto nuo suspaudimo, kuris tiktų kiekvienam sąnariui, ir šis straipsnis sąmoningai nerekomenduojamas.

Sukimo momentas, trintis ir išankstinė apkrova

Universalios nerūdijančių tvirtinimo detalių priveržimo ir sukimo momento lentelės nėra, o priežastis yra struktūrinė, o ne literatūros spraga. ISO 3506, nerūdijančių tvirtinimo detalių savybių klasės standartas, suteikia mažiausią trūkimo sukimo momentą, o ne priveržimo momentą; paskelbtos nerūdijančių tvirtinimo detalių nuorodų lentelės yra apskaičiuotos remiantis nurodytomis prielaidomis apie paviršiaus būklę ir tepimą, o jų leidėjai jas apibūdina kaip vadovą, o ne kaip specifikaciją, o bandymai nurodomi kritinėms reikmėms. Todėl tam tikros jungties surinkimo sukimo momentas turi būti nustatytas atsižvelgiant į tvirtinimo detalę, jungties geometriją ir trinties būseną, kuri jai iš tikrųjų buvo nurodyta, ir iš naujo patikrinti, kai pasikeičia bet kuri iš šių dalykų.

Kada sustoti ir ištirti

1. Sustokite, kai pasipriešinimas pakyla, kol dalys neatsiduria akis į akį.Nedidinkite sukimo momento ir nesiekite smūgio įrankio, kad perstumtumėte tvirtinimo detalę per kliūtį. Atsparumo padidėjimas yra informacija apie sąnarį, o ne kliūtis, kurią reikia įveikti.
2. Ištraukite tvirtinimo detalę ir pažiūrėkite į abu siūlus.Atkreipkite dėmesį į suplyšusį, išteptą ar perneštą metalą, smėlis ar šiukšles, išdžiūvusius junginius ir korozijos produktus. Patikrinkite, ar tvirtinimo detalė prasidėjo kvadratiškai ir ar dalys buvo sulygiuotos.
3. Rūšiuokite radinį į aukščiau pateiktas kategorijas ir nepamirškite sutapimo.Sulaikytas agregatas, kuris buvo naudojamas, skiriasi nuo tvirtinimo detalės, kuri užstrigo pirmojo surinkimo metu, ir nė viena pati nenurodo, kuris poros narys yra atsakingas.
4. Pažeistas dalis laikykite kaip pažeistas.Bet koks tvirtinimo elementas arba korpusas su sriegiais turi būti įvertintas pagal gamintojo nurodymus ir kvalifikuoto personalo. Sriegis, kuris buvo apdirbtas, paduotas ar kitaip perdirbtas vietoje, neturėtų būti grąžintas į kritinę laikančiąją jungtį.
5. Užrašykite, kas buvo rasta, su sąlygomis.Trinties būsena, naudojami įrankiai ir greitis, išlygiavimo sąlygos ir dalių numeriai leidžia išvengti to paties rezultato kito surinkimo metu. Skausmingas įvykis be šio įrašo paprastai kartojasi kitoje partijoje.

Ką įtraukti į pirkimo ir surinkimo specifikaciją

Didžioji dalis aukščiau aprašytos rizikos gali būti perkelta iš surinkimo skyriaus į dokumentą. Nerūdijančio plieno aparatūros su srieginėmis jungtimis atveju verta įrašyti šiuos elementus:

• Sriegio forma, skersmuo, žingsnis ir tolerancijos klasė, nurodyta abiem poros nariams, o ne vien varžtui.
• Abiejų narių medžiagų ir savybių klasė, įskaitant jų kietumo santykį, kai žinoma, kad jungtis yra jautri pylimui.
• Siūlų kokybės ir priėmimo kriterijai— matuoklis arba tikrinimo metodas, švaros reikalavimas ir įbrėžimų bei pažeidimų ribos, sutartos prieš pateikiant užsakymą.
• Pakavimo ir tvarkymo reikalavimaikurios apsaugo baigtus siūlus transportuojant, sandėliuojant ir komplektuojant.
• Numatyta trinties būsena: sausas, padengtas, vaškuotas arba padengtas, kuris tepalas ar danga yra patvirtinta ir kas jį naudoja.
• Priveržimo būdas: pavaros greitis, sėdimos vietos sukimo momentas, seka ir etapų skaičius, kaip apibrėžta surinkimo specifikacijoje, kartu su pagrindu, kuriuo buvo nustatytas sukimo momento ir išankstinės apkrovos santykis.
• Atsekamumas, kad konfiskuotą agregatą būtų galima atsekti iki partijos ir specifikacijos pakeitimo.

Nė viena iš šių dalykų nėra konkretaus tiekėjo specifikacija. Esmė ta, kad sriegio kokybę, švarumą ir trinties būklę galima užrašyti ir patikrinti, o tai, kad tai numanoma, įprastą surinkimo klausimą paverčia garantijos argumentu.

Srieginio tvirtinimo reikalavimų aptarimas

Jei nurodote arba perkate nerūdijančią jūrinę įrangą su srieginėmis jungtimis, atsiųskite mums komponento brėžinį, agregatą, kuriam jis priklauso, ir trinties bei sukimo momento sąlygas, kurias apibrėžia jūsų specifikacija. Galime peržiūrėti sriegio ir medžiagų reikalavimus pagal taikomąją programą ir aptarti, ką reikia įrašyti pirkimo užsakyme, kad sujungimo ir kitos priežiūros metu jungtis veiktų taip, kaip numatyta.