Endüstriyel üretimimizde cıvatalar sıklıkla kırılır, peki cıvatalar neden kırılır? Bugün bu konu dört açıdan incelenecektir.
Aslında, cıvataların kırılmasının çoğu gevşemeden kaynaklanır ve gevşeme nedeniyle kırılırlar. Cıvata gevşemesi ve kırılması durumu, yorulma kırılmasıyla kabaca aynı olduğundan, sonuçta her zaman nedeni yorulma dayanımında bulabiliriz. Aslında, yorulma dayanımı o kadar büyüktür ki hayal bile edemeyiz ve cıvataların kullanım sırasında yorulma dayanımına hiç ihtiyacı yoktur.
Birincisi, cıvata kırılması cıvatanın çekme dayanımından kaynaklanmaz:
Örnek olarak M20×80 sınıfı 8.8 yüksek mukavemetli bir cıvatayı ele alalım. Ağırlığı sadece 0,2 kg iken, minimum çekme yükü 20 tondur; bu da kendi ağırlığının 100.000 katı kadardır. Genellikle, sadece 20 kg'lık parçaları sabitlemek için kullanırız ve maksimum kapasitesinin sadece binde birini kullanırız. Ekipmandaki diğer kuvvetlerin etkisi altında bile, bileşenlerin ağırlığının bin katını kırması imkansızdır, bu nedenle dişli bağlantı elemanının çekme mukavemeti yeterlidir ve cıvatanın yetersiz mukavemet nedeniyle hasar görmesi mümkün değildir.
İkinci olarak, cıvatanın kırılması cıvatanın yorulma dayanımından kaynaklanmamaktadır:
Bağlantı elemanı, enine titreşim gevşeme deneyinde yalnızca yüz kez gevşetilebilirken, yorulma dayanımı deneyinde bir milyon kez tekrarlı titreşime maruz bırakılması gerekir. Başka bir deyişle, dişli bağlantı elemanı yorulma dayanımının on binde birini kullandığında gevşer ve biz yalnızca büyük kapasitesinin on binde birini kullanıyoruz; bu nedenle dişli bağlantı elemanının gevşemesi cıvatanın yorulma dayanımından kaynaklanmaz.
Üçüncüsü, vidalı bağlantı elemanlarının hasar görmesinin asıl nedeni gevşekliktir:
Bağlantı elemanı gevşetildikten sonra, doğrudan bağlantı elemanına ve ekipmana etki eden ve bağlantı elemanının hasar görmesine neden olan çok büyük bir kinetik enerji (mv2) oluşur. Bağlantı elemanı hasar gördükten sonra, ekipman normal durumda çalışamaz ve bu da ekipmanın daha fazla hasar görmesine yol açar.
Eksenel kuvvete maruz kalan bağlantı elemanının vida dişi tahrip olur ve cıvata yerinden çıkar.
Radyal kuvvete maruz kalan bağlantı elemanlarında, cıvata kesilir ve cıvata deliği oval bir şekil alır.
Dördüncüsü, mükemmel kilitleme etkisine sahip bir vida kilitleme yöntemi seçmek, sorunu çözmenin temelidir:
Hidrolik çekiç örneğini ele alalım. GT80 hidrolik çekiçin ağırlığı 1,663 tondur ve yan cıvataları 10.9 sınıfı M42 cıvatalardan oluşan 7 takımdan oluşmaktadır. Her bir cıvatanın çekme kuvveti 110 tondur ve ön sıkma kuvveti çekme kuvvetinin yarısı olarak hesaplanmıştır; ön sıkma kuvveti ise üç yüz veya dört yüz tona kadar çıkmaktadır. Ancak cıvatalar kırılmaktadır ve şimdi M48 cıvatalarla değiştirilmeye hazırdır. Bunun temel nedeni, cıvata kilitleme yönteminin sorunu çözememesidir.
Bir cıvata kırıldığında, insanların kolayca cıvatanın mukavemetinin yeterli olmadığı sonucuna varabileceği ve bu nedenle çoğunun cıvata çapının mukavemet derecesini artırma yöntemini benimsediği görülmektedir. Bu yöntem, cıvataların ön sıkma kuvvetini artırabilir ve sürtünme kuvvetini de yükseltebilir. Elbette, gevşemeyi önleme etkisi de iyileştirilebilir. Ancak bu yöntem aslında profesyonel olmayan bir yöntemdir, çok fazla yatırım gerektirir ve çok az kar getirir.
Kısacası, cıvata şu anlama gelir: "Gevşetmezseniz kırılır."
Yayın tarihi: 29 Kasım 2022
