Pierwszym krokiem w stosowaniu śrub jest zaprojektowanie ich klasy wytrzymałości i parametrów materiałowych w oparciu o środowisko pracy. W niektórych sytuacjach po montażu śruby można ponownie wykorzystać; jednak w praktyce po wielokrotnym użyciu napięcie wstępne lub moment obrotowy śruby zmniejszą się-co jest procesem znanym jako „zanik momentu obrotowego” lub „utrata napięcia wstępnego” śrub. Ten spadek wytrzymałości występuje najczęściej w przypadku śrub samochodowych. Przeprowadziliśmy długoterminowe-śledzenie wykorzystania śrub samochodowych oraz przeprowadziliśmy szczegółową analizę i dokumentację przyczyn i procesów degradacji wytrzymałości.
Czy zatem można rozwiązać problem degradacji wytrzymałości? Poprzez weryfikację eksperymentalną możemy skutecznie złagodzić lub rozwiązać problem spadku momentu obrotowego poprzez dalszą optymalizację procesu obróbki cieplnej śruby, dokładne dopasowanie współczynnika tarcia wymaganego dla docelowego napięcia wstępnego, określenie rozsądnej długości połączenia gwintu oraz ścisłe kontrolowanie precyzji temperatury i czasu obróbki cieplnej. Zwykle po 2-3 latach użytkowania spadek momentu obrotowego śrub samochodowych może osiągnąć 20%. W projektowaniu wytrzymałościowymśruby,jeżeli odchylenie pomiędzy rzeczywistym momentem napięcia wstępnego a wartością obliczeniową przekracza 25%, śrubę uznaje się za niekwalifikującą się i nie można jej bezpiecznie używać. Do kluczowych przyczyn spadku wytrzymałości śrub zalicza się przede wszystkim: po pierwsze, niewłaściwa długość gwintu (albo za długa, albo za krótka); po drugie, niewystarczający rozmiar łba śruby lub nieuzasadniony kształt styku, skutkujący niewystarczającą powierzchnią styku z łączonymi częściami i wahaniami współczynnika tarcia podczas napięcia wstępnego; po trzecie, stabilność działania materiału śrub przekraczająca oczekiwany zakres (np. nierówna obróbka cieplna lub wahania składu materiału); po czwarte, nieuzasadniony projekt elementów nośnych (takich jak nakrętki i otwory w połączonych częściach).
W przypadku powyższych problemów można podjąć ukierunkowane środki zaradcze. Jeśli degradacja jest spowodowana niewłaściwą długością gwintu, rozwiązanie jest stosunkowo proste-wystarczy wymienić śrubę na taką, której długość gwintu odpowiada wymaganiom projektowym. Jednak w rzeczywistych zamówieniach długość gwintu standardowych śrub czasami nie odpowiada w pełni wymaganiom projektowym. Aby zaoszczędzić czas i koszty zakupów, niektóre przedsiębiorstwa ignorują kwestię odchyleń długości gwintu, zakładając, że „niewielki nadmiar lub niedobór nie będzie miał wpływu na użytkowanie”. Tak naprawdę jakość powinna być traktowana priorytetowo: lepiej nieznacznie zwiększyć koszty i produkować ściśle według rysunków projektowych, niż losowo zastępować niestandardowe wymagania standardowymi częściami.
Jeżeli niewystarczający rozmiar łba śruby prowadzi do niewystarczającej powierzchni styku, a tym samym niestabilnego napięcia wstępnego, należy przeprojektować rozmiar łba śruby i zweryfikować go w drodze odpowiednich testów wydajności, zanim będzie można go bezpiecznie zastosować. Rozmiar łba śruby musi być dostosowany do środowiska montażu: jeżeli standardowa śruba nie mieści się w otworze montażowym ze względu na rozmiar łba, należy ponownie dopasować parametry wymiarowe śruby. Po dokonaniu regulacji wymiarowej lub użytkowej należy sporządzić odpowiednią dokumentację, odnotowując przyczyny dokonania regulacji oraz czas pierwszego użycia. Dzięki temu odpowiedni personel jest świadomy stanu śruby, a cykl kontroli i wymiany powinien zostać skrócony w porównaniu ze śrubami standardowymi, aby usprawnić śledzenie i konserwację. Ponadto wahania współczynnika tarcia podczas naprężania wstępnego nie są związane tylko z powierzchnią styku, ale także z takimi czynnikami, jak dokładność kontroli momentu naprężenia wstępnego, rodzaj nakrętki (np. czy ma powłokę) i stan powierzchni gwintu. Aby poprawić stabilność współczynnika tarcia, zamiast polegać wyłącznie nanakrętki zabezpieczające(podstawową funkcją nakrętek zabezpieczających jest zapobieganie-poluzowaniu, a nie stabilizacja współczynnika tarcia).
Jeżeli pogorszenie wytrzymałości jest spowodowane niestabilnością materiału śrub, problem można rozwiązać poprzez ulepszenie materiału, chociaż spowoduje to nieznaczny wzrost kosztów. Praktycy w Wuxi Fan'ao ogólnie uważają, że lepiej jest zwiększyć koszty początkowe, aby uniknąć późniejszych niepowodzeń spowodowanych problemami materialnymi. W szczególności jako zamienniki można zastosować śruby o wyższych klasach wytrzymałości (zapewniając zgodność specyfikacji gwintu, rozmiaru łba, kształtu połączenia itp. z oryginalnym projektem). Na przykład, jeśli w oryginalnie zaprojektowanych śrubach klasy 6.8 wystąpią wahania wydajności, w zastępstwie można zastosować śruby klasy 8.8, pod warunkiem, że pozwala na to przestrzeń montażowa i dopasowanie obciążenia. Chociaż koszt materiałuŚruby klasy 8.8jest nieco wyższa niż w przypadku śrub klasy 6,8, zmniejsza się częstotliwość późniejszych konserwacji, a wzrost kosztów kompleksowego użytkowania jest ograniczony.
Ostatnia przyczyna (nierozsądna konstrukcja elementów wsporczych) nie ma nic wspólnego z samymi śrubami, dlatego praktykom z branży śrubowej trudno jest bezpośrednio podać sugestie dotyczące naprawy. Wymaga to od całego łańcucha przemysłowego poprawy podstawowej precyzji projektowania i standardów produkcji-tylko wtedy, gdy ogólna precyzja projektowania i przetwarzania wszystkich ogniw ulegnie poprawie, podstawowy przemysł w moim kraju będzie mógł osiągnąć skok jakościowy.
Dlatego też, niezależnie od tego, czy jest to mała śrubka, czy złożony produkt, taki jak samochód, cała branża musi współpracować, aby stale podnosić jakość.
