Em nossa produção industrial, os parafusos quebram com frequência, então por que os parafusos quebram? Hoje, isso é analisado principalmente sob quatro aspectos.
Na verdade, a maioria das quebras de parafusos ocorre devido ao afrouxamento, e é justamente por isso que eles quebram. Como a situação de afrouxamento e quebra de um parafuso é praticamente a mesma da fratura por fadiga, no fim das contas, sempre podemos encontrar a causa na resistência à fadiga. Aliás, a resistência à fadiga é tão grande que nem conseguimos imaginar, e os parafusos não precisam apresentar resistência à fadiga durante o uso.
Primeiro, a fratura do parafuso não se deve à resistência à tração do parafuso:
Tomemos como exemplo um parafuso de alta resistência M20×80 de grau 8.8. Seu peso é de apenas 0,2 kg, enquanto sua carga de tração mínima é de 20 t, o que equivale a 100.000 vezes o seu próprio peso. Em geral, utilizamos esse parafuso para fixar peças de 20 kg, empregando apenas um milésimo de sua capacidade máxima. Mesmo sob a ação de outras forças no equipamento, é impossível romper componentes que pesam mil vezes o seu peso, demonstrando que a resistência à tração do parafuso é suficiente e que é impossível que ele se danifique por insuficiência de resistência.
Em segundo lugar, a fratura do parafuso não se deve à sua resistência à fadiga:
O parafuso pode ser afrouxado apenas cem vezes no experimento de afrouxamento por vibração transversal, mas precisa vibrar um milhão de vezes repetidamente no experimento de resistência à fadiga. Em outras palavras, o parafuso roscado afrouxa quando utiliza um décimo milésimo de sua resistência à fadiga, e nós utilizamos apenas um décimo milésimo de sua capacidade máxima; portanto, o afrouxamento do parafuso roscado não se deve à resistência à fadiga do parafuso.
Terceiro, a verdadeira razão para o dano em fixadores roscados é o afrouxamento:
Após o afrouxamento do fixador, uma enorme energia cinética mv² é gerada, a qual atua diretamente sobre o fixador e o equipamento, causando danos ao fixador. Com o fixador danificado, o equipamento não consegue operar normalmente, o que leva a danos adicionais ao equipamento.
A rosca do parafuso submetida à força axial é destruída e o parafuso é arrancado.
Em fixadores sujeitos a força radial, o parafuso é cortado e o furo do parafuso fica oval.
Quatro, escolher o método de travamento de rosca com excelente efeito de fixação é fundamental para resolver o problema:
Tomemos como exemplo um martelo hidráulico. O peso de um martelo hidráulico GT80 é de 1,663 toneladas, e seus parafusos laterais são 7 conjuntos de parafusos M42 de classe 10.9. A força de tração de cada parafuso é de 110 toneladas, e a força de pré-aperto é calculada como metade dessa força, podendo chegar a trezentas ou quatrocentas toneladas. No entanto, os parafusos quebram, e agora está pronto para ser substituído por parafusos M48. A razão fundamental é que o travamento dos parafusos não resolve o problema.
Quando um parafuso quebra, é fácil concluir que sua resistência é insuficiente, e por isso a maioria das pessoas adota o método de aumentar o diâmetro do parafuso. Esse método aumenta a força de pré-aperto e, consequentemente, a força de atrito. Naturalmente, a resistência ao afrouxamento também melhora. No entanto, esse método é, na verdade, uma solução amadora, com alto investimento e baixo retorno.
Resumindo, o parafuso é: "Se você não o afrouxar, ele quebrará."
Data da publicação: 29/11/2022
