Projektowanie połączeń śrubowych: Różnica między połączeniami rozciąganymi, ścinanymi i zginanymi

Istnieje kilka różnych sposobów przykładania obciążeń do połączeń śrubowych, a każdy z nich prowadzi do określonych skutków dla tego połączenia, które są wynikiem sposobu, w jaki połączenie jest obciążane i reaguje na obciążenie.

Typowe rodzaje obciążeń obejmują połączenia rozciągane, ścinane i zginane, z których każde otrzymuje swoją nazwę od rodzaju obciążenia zewnętrznego przyłożonego do danego połączenia.

Stawy rozciągane

Na połączenia rozciąganych działają obciążenia próbujące rozerwać połączenie, przy czym siły działające na połączenie i jego śrubę są zasadniczo równoległe do osi śrub. Siły rozciągające działają w celu rozciągnięcia/rozdzielenia połączenia, a obciążenie rozciągające powoduje zwiększenie naprężenia w śrubie.

Pomyśl o śrubie poddawanej naprężeniu jak o sprężynie. Pociągnij sprężynę za jej koniec, a zobaczysz, że się rozciągnie, ale po zwolnieniu powróci do pierwotnego kształtu. Jeśli jednak sprężyna rozciągnie się zbyt mocno, pozostanie rozciągnięta.

W przypadku połączenia rozciąganego śruby muszą pełnić funkcję zacisków. Kiedy śruba i nakrętka są dokręcane, powstaje wstępne naprężenie rozciągające, które jest równe naprężeniu ściskającemu wprowadzonemu do połączenia. Trwałość i zachowanie się połączenia zależy od tego, jak mocno są zaciśnięte śruby i jak długo są w stanie utrzymać napięcie wstępne.

Jeśli siła docisku jest niewłaściwa, może dojść do kilku rodzajów uszkodzeń połączenia, w tym do zmęczenia śrub, poluzowania w wyniku wibracji, kruchości wodorowej i pękania w wyniku korozji naprężeniowej.

Połączenia ścinane

Są to połączenia śrubowe, w których przyłożone obciążenie jest skierowane pod kątem prostym do osi śruby. Uszkodzenia w połączeniach ścinanych występują, gdy elementy połączenia ślizgają się na boki i przecinają śrubę.

W niektórych połączeniach ścinanych wytrzymałość połączenia zależy wyłącznie od wytrzymałości śrub na ścinanie. Są one znane jako połączenia typu "łożyskowanego". Naprężenie śrub podczas montażu jest mniej istotne, o ile śruba jest utrzymywana w zespole.

Inne połączenia ścinane wykorzystują początkowe obciążenie zacisku do przeciwstawienia się poślizgowi i wymagają siły tarcia między elementami połączenia. Siły ścinające muszą przewyższać tarcie wywołane obciążeniem zacisku, które jest zwykle większe niż wytrzymałość śruby na ścinanie.

Ten rodzaj połączeń, czasami określany jako połączenie cierne lub połączenie o krytycznym współczynniku poślizgu, jest często spotykany w przemyśle budowlanym.

Połączenia zginane

Są to połączenia śrubowe, w których zastosowano aplikację narażającą połączenie na działanie siły zginającej, co prowadzi do obciążenia śruby zarówno ścinaniem, jak i rozciąganiem.

Podczas pracy z połączeniem poddanym zginaniu należy zachować szczególną ostrożność, ponieważ połączenie obciążeń rozciągających i ścinających może mieć znaczący wpływ na wytrzymałość i zachowanie połączenia.

Połączenia śrubowe wymagają bezpiecznych i niezawodnych narzędzi. Firma Maxpro jest dumna z tego, że dostarcza takie narzędzia do wielu różnych branż. Jesteśmy wiodącym na świecie dostawcą kluczy dynamometrycznych RAD i kalibrujemy każde narzędzie, które sprzedajemy, w naszym laboratorium akredytowanym przez A2LA.

Skontaktuj się z Maxpro już dziś, aby dowiedzieć się, jak możemy pomóc Ci w Twoim kolejnym projekcie.