Rydym yn meddwl yn isymwybodol po uchaf yw cryfder bollt, y lleiaf tebygol yw hi o dorri. Fodd bynnag, nid yw hyn yn wir-i'r gwrthwyneb,bolltau-cryfder ucheltorri'n amlach na bolltau cyffredin, ac mae rhesymeg graidd y tu ôl i'r ffenomen hon.
Yn gyntaf, mae angen inni egluro egwyddor allweddol: po uchaf yw cryfder bollt, yr uchaf yw ei chaledwch (maent yn cydberthyn yn gadarnhaol); tra po uchaf yw'r caledwch, y gwaethaf yw'r caledwch (mae cydberthynas negyddol rhyngddynt). Mae hyn yn golygu bod gan bolltau cryfder uchel hiriad isel. Os yw'r straen yn fwy na'r terfyn, byddant yn cael toriad brau yn uniongyrchol, yn hytrach na'u dadffurfio'n sylweddol fel bolltau cyffredin yn gyntaf cyn methu. Yn bwysicach fyth, mae bolltau cryfder uchel yn cael eu defnyddio'n gynhenid mewn senarios llwyth uchel ac wedi'u cynllunio i gyd-fynd â'u hystod priodweddau mecanyddol. Os yw'r straen gwirioneddol yn fwy na'r terfyn oherwydd gweithrediad amhriodol neu amodau gwaith annormal, mae toriad yn debygol o ddigwydd. Ar gyfer amgylcheddau llwyth isel, gellir defnyddio bolltau cyffredin i reoli costau, felly nid oes angen bolltau cryfder uchel, sef y prif reswm pam mae bolltau cryfder uchel yn torri'n fwy cyffredin.
Mae achosion penodol toriad bollt cryfder uchel yn cynnwys y categorïau canlynol yn bennaf:
1. Toriad Gorlwytho Cynulliad
Craidd cau bolltau cryfder uchel yw gwneud y bollt tynnol trwy dynhau'r nyten i gynhyrchu'r rhaglwyth penodedig (grym cloi), yn hytrach na "chylchdroi a gwasgu'r edau ar ben cynffon y bollt". Mae gan ei torque tynhau baramedrau safonol clir, fel arfer yn cael ei reoli ar tua 75% o gryfder cynnyrch y deunydd bollt- gall y trorym hwn wneud i'r bollt gynhyrchu anffurfiad elastig bach, a'r tensiwn gwrthdro a gynhyrchir gan yr anffurfiad yw'r rhaglwyth. Os yw'r trorym tynhau yn fwy na'r ystod safonol, bydd y bollt yn dwyn llwyth tynnol gormodol, gan achosi toriad gorlwytho yn uniongyrchol.
Mae rheoli'r torque tynhau yn gofyn am dri amod: dyluniad proses osod rhesymol ar-y safle, offer gosod manwl gywir (fel wrenches torque, lluosyddion torque), a gweithredwyr sydd wedi derbyn hyfforddiant ffurfiol cyn mynd ar ddyletswydd (rhaid iddynt allu darllen a gosod paramedrau offer yn gywir). Dylid nodi bod gan wrenches torque o lefelau cywirdeb gwahanol oddefiannau gwahanol, fel arfer ±4% 10% (nid 20%). Dim ond pan fydd amodau fel cyflenwad pŵer a phwysedd aer yn sefydlog a bod yr offeryn o fewn y cyfnod dilysrwydd graddnodi na fydd y goddefgarwch yn achosi risgiau torri asgwrn; os yw'r goddefgarwch yn fwy na'r ystod, mae trorym amhriodol yn debygol o ddigwydd.
2. Torasgwrn a Achosir gan Amrywiadau mewn Cyfernod Ffrithiant
Pan ybollt a chnauedafedd yn ymgysylltu, bydd y cyfernod ffrithiant yn effeithio ar y rhaglwyth gwirioneddol-hyd yn oed os yw'r un trorym wedi'i osod, bydd amrywiadau yn y cyfernod ffrithiant yn achosi gwasgariad rhaglwytho. Os na chaiff y cyfernod ffrithiant ei ystyried yn llawn a dim ond paramedrau torque y dibynnir arnynt, mae'n debygol na fydd digon o raglwyth neu orlwytho yn digwydd: pan fo'r cyfernod ffrithiant yn rhy fawr, mae'r rhaglwyth yn rhy fach o dan yr un trorym (a all arwain at lacio); pan fo'r cyfernod ffrithiant yn rhy fach, mae'r rhaglwyth yn rhy fawr o dan yr un torque (a all achosi toriad).
Mewn senarios diwydiannol, achos cyffredin o gyfernod ffrithiant llai yw iro anawdurdodedig: mae rhai ffatrïoedd yn cymhwyso powdr talc, olew iro cyffredin, ac ati i'r edafedd bollt ar gyfer cydosod cyfleus. Er y gall hyn leihau ffrithiant a hwyluso sgriwio i mewn, bydd yn lleihau'r cyfernod ffrithiant yn sylweddol, gan arwain at preload yn llawer uwch na'r safon o dan yr un trorym, ac yn y pen draw yn arwain at dorri asgwrn. Y dull cywir yw defnyddio cyfansoddion gwrth-atafaelu arbenigol (y mae angen iddynt gydweddu â'r deunydd bollt) yn lle cyfrwng iro ar hap.
3. Toriad Blinder
Toriad oherwydd blinder yw'r dull methiant mwyaf cudd o-gryfder uchel- nid oes unrhyw arwyddion amlwg cyn torri asgwrn, a gall ddigwydd yn sydyn yn ystod amodau statig neu waith. Ar ben hynny, mae lleoliad y toriad wedi'i ganoli'n bennaf mewn ardaloedd crynodiad straen megis y ffiled pontio rhwng y pen a'r shank, a gwraidd yr edau.
Achos craidd y math hwn o dorri asgwrn yw "defnyddio y tu hwnt i'r terfyn blinder": er bod gan bolltau cryfder uchel werth ychwanegol uchel, bydd rhai mentrau'n eu hailddefnyddio am gyfnod amhenodol i arbed costau. Pan fydd nifer y defnyddiau neu'r llwyth arall a gludir yn fwy na'u terfyn blinder, bydd microcracks yn ffurfio'n raddol y tu mewn i'r bollt, gan arwain yn y pen draw at dorri asgwrn blinder. Felly, mae'n angenrheidiol iawn cynnal archwiliadau rheolaidd cynhwysfawr o bolltau cryfder uchel (fel archwilio gronynnau magnetig, profion ultrasonic), nad ydynt yn "anaml angenrheidiol".
4. Torasgwrn Oherwydd Tynhau Annigonol
Mae'n ymddangos na fydd bolltau "heb eu tynhau'n llawn" yn dwyn straen, ond mewn gwirionedd, gall toriadau gael eu hachosi gan y clirio a gynhyrchir gan lacio. Er enghraifft: pan fydd dwy bibell drilio wedi'u cysylltu â bolltau cryfder uchel ar gyfer drilio i lawr ar y ddaear, os na chaiff y bolltau eu tynhau'n llawn, bydd cliriad mawr. Pan fydd y torque drilio uchel yn cael ei drosglwyddo trwy'r pibellau drilio, bydd y clirio yn achosi i'r bolltau ddwyn grym cneifio ychwanegol a grym trawiad eiledol-mae'r grymoedd hyn yn llawer uwch na'r ystod dwyn a ddyluniwyd o'rbolltau, yn y pen draw yn arwain at dorri asgwrn. Yn ei hanfod, bydd bollt nad yw wedi'i dynhau'n ddigonol yn newid o "aelod tensiwn" i "aelod cneifio ac effaith", yn methu oherwydd ei fod yn fwy na'i -math cario llwyth.
5. Torasgwrn a Achosir gan Faterion Ansawdd
Mae deunyddiau is-safonol neu brosesau trin gwres yn broblemau ansawdd caffaeledig ac achosion uniongyrchol torri asgwrn:
Deunyddiau is-safonol: Defnyddio graddau dur nad ydynt yn bodloni gofynion (fel disodli dur strwythurol aloi â dur carbon cyffredin), neu mae gan y deunyddiau ddiffygion cynhenid fel amhureddau a chraciau;
Prosesau trin gwres is-safonol: Bydd gwyriadau mewn paramedrau megis tymheredd diffodd ac amser tymheru yn arwain at briodweddau mecanyddol diamod y bolltau (fel caledwch uchel ond caledwch hynod o wael).
Gellir datrys problemau o'r fath yn llwyr trwy reoli caffael deunydd yn llym (gwirio tystysgrifau deunydd), prosesau cynhyrchu (monitro prosesau trin gwres), ac archwiliadau ffatri (profion eiddo mecanyddol).
