Pengetahuan

Bolt Kekuatan Tinggi menggantikan rivet pada tahun 1960-an dan 70-an

Sep 14, 2024 Tinggalkan pesanan

Fastener Library: Benefits of Stainless Steel

Rivet telah digantikan dengan bolt berkekuatan tinggi bermula pada tahun 1960. Bolt lebih mahal untuk dikeluarkan, tetapi kemahiran dan alatan yang diperlukan untuk memasang dan menggantikannya adalah kurang canggih daripada yang diperlukan oleh rivet.

Jambatan Bersejarah tidak termasuk jambatan yang dibina selepas 1970-an kerana dia mentakrifkan jambatan bersejarah sebagai jambatan yang dibina dengan rivet.

 

(Jambatan kereta api masih mempunyai jambatan kekuda lama kerana mereka tidak mendapat 80% pembiayaan daripada Kerajaan Persekutuan untuk jambatan baru seperti yang dilakukan oleh jabatan pengangkutan negeri. Untuk landasan kereta api, adalah lebih murah untuk menyelenggara jambatan kekuda daripada menggantikannya.)

Riveting adalah intensif buruh. Anda memerlukan seseorang memanaskannya sehingga mereka, secara literal, merah panas; seseorang untuk menangkap rivet dan memasukkannya ke dalam lubang; dan seseorang di sebelah yang lain untuk memalunya hingga menjadi kepala bulat. Lebih ramai pekerja diperlukan jika orang tambahan diperlukan untuk menangkap rivet dan melemparkannya kepada orang seterusnya yang lebih dekat dengan tapak kerja. Iaitu, jika pasukan relay diperlukan antara forge dan riveters.

Dalam video pertama ini, penerima benar-benar menangkap rivet dalam sarung tangannya. Nampaknya kedua-dua belah pihak menggunakan tukul pneumatik. Saya tertanya-tanya apa yang menyegerakkan pukulan oleh tukul.

Selain Rosie the Riveter, Kanada memilih melontar rivet sebagai contoh bahawa seorang wanita boleh melakukan hampir apa sahaja yang boleh dilakukan oleh lelaki jika negara itu berperang, termasuk melambung dan menangkap rivet panas dengan baldi.

Perhatikan bahawa wanita pada tahun 1940-an memakai topi keras. Lelaki tidak mula memakainya sehingga beberapa dekad kemudian.

Video ini bukan sahaja menunjukkan alat rivet yang lebih moden, ia menunjukkan sepana pneumatik yang digunakan pada kacang. Perhatikan bahawa riveter moden membawa rivet panas daripada melemparkannya.

Video ini jelas menggambarkan bahawa tukul pneumatik digunakan pada kedua-dua belah pihak. Dan mereka juga mula-mula "melekat" kepingan keluli bersama-sama menggunakan kacang dan bolt.

Jelas sekali, satu sebab mengapa rivet perlu menjadi merah panas adalah supaya ia cukup mudah ditempa untuk dibelasah ke dalam kepala bulat. Tetapi sebab lain adalah supaya ia akan mengecut apabila ia sejuk dan memberikan daya mampatan, F, untuk memerah plat bersama-sama. Untuk aplikasi seperti dandang yang sedang dibina dalam video ketiga, anda mahukan plat dirapatkan dengan rapat sehingga sebarang jurang di antaranya adalah kurang daripada saiz molekul air. Iaitu, anda tidak mahu wap keluar dari jahitan dandang. Tambahan pula, rivet adalah prategasan. Ia akan mengambil daya yang lebih besar daripada F untuk membuka jurang antara plat.

Baru-baru ini saya mengetahui bahawa satu lagi kelebihan rivet ialah lubang tidak perlu sama saiz atau sejajar dengan tepat. Diameter rivet boleh lebih kecil daripada saiz lubang kerana apabila ia dipalu ia akan membentuk sendiri mengikut lebar dan penjajaran lubang. Jadi anda bukan sahaja mempunyai kekuatan mampatan yang baik, anda juga mempunyai kawalan gelinciran yang baik.

Isu dengan rivet ialah walaupun penguncupan semasa penyejukan menghasilkan daya mampatan, kekuatan daya itu tidak diketahui dan berbeza dari rivet ke rivet.


In 1934, researchers reported that high-strength bolts (>= 54ksi) boleh diketatkan cukup untuk mengelakkan gelinciran pada sambungan struktur.

Berdasarkan ujian yang dilakukan di Universiti Illinois, Wilson dan Thomasin 1938:

Kekuatan kelesuan bolt berkekuatan tinggi jauh lebih kecil daripada lubang dalam plat adalah sama hebatnya dengan rivet yang digerakkan dengan baik jika nat dikacau untuk memberikan ketegangan yang tinggi pada bolt.

Majlis Penyelidikan Mengenai Sambungan Struktur Riveted and Bolted (RCRBSJ) telah ditubuhkan pada tahun 1947. Penyenggaraan jambatan yang dipermudahkan telah mendorong penyelidikan untuk menggantikan rivet dengan bolt. "Pada awal 1950-an, prosedur pemasangan, rintangan gelinciran sambungan yang mempunyai rawatan permukaan yang berbeza, dan tingkah laku sambungan di bawah beban berulang telah dikaji....Pada tahun 1960, BS 3294 telah dikeluarkan untuk mewujudkan prosedur reka bentuk dan amalan lapangan. ...Edisi pertamaPanduan Reka BentukKriteria untuk Sambungan Bolted dan Rivetedditaja oleh majlis dan diterbitkan pada tahun 1974, memberikan ringkasan berharga tentang kelakuan penyambung dan penyambung untuk pereka bentuk dan penulis spesifikasi."

Three grades of bolts are specified. A307 (>= 60ksi) is made with low carbon steel. A325 (>= 105-120ksi) is "made by heat-treating, quenching, and tempering medium carbon steel." A490 (>= 150-170ksi) dibuat dengan "keluli aloi yang dipadamkan dan dibaja." Bolt berkekuatan lebih tinggi juga mempunyai benang yang lebih halus dan ditanda [untuk menunjukkan kekuatannya.


Beban kitaran boleh menyebabkan kegagalan bolt bebas daripada gred bolt. Aspek penting kegagalan keletihan ialah julat tekanan semasa kitaran pemuatan. [BoltCouncil, ms21]

"Amalan Amerika Utara sebelum tahun 1985 memerlukan semua bolt berkekuatan tinggi dipasang untuk memberikan pramuat tahap tinggi, tidak kira sama ada ia diperlukan (bolt dalam sambungan kalis gelincir atau dalam sambungan tertakluk kepada ketegangan. ) atau tidak diperlukan (bolt dalam sambungan jenis galas)." Pramuat hendaklah 70% daripada kekuatan tegangan minimum yang ditetapkan bagi bolt. "Untuk mengatasi kebolehubahan kawalan tork, usaha awal telah dibuat untuk membangunkan prosedur pengetatan yang lebih dipercayai. Persatuan Kereta Api Amerika (AAR), berhadapan dengan masalah mengetatkan bolt di kawasan terpencil tanpa alat kuasa, menjalankan sejumlah besar ujian. untuk menentukan sama ada turn-of-nut boleh digunakan sebagai cara mengawal ketegangan bolt Ujian ini membawa kepada kesimpulan bahawa satu pusingan dari kedudukan ketat jari menghasilkan ketegangan bolt yang diingini. Tetapi "ketat jari" didapati sangat berubah-ubah. Jadi sekarang nat perlu diketatkan kepada "cocok selesa" dengan sepana impak kemudian dipusingkan lagi mengikut jadual yang menyatakan panjang bolt dari segi diameter bolt. "Snug fit" ialah apabila sepana mula memberi kesan. [BoltCouncil, pp54-56] Jepun menggunakan "perengkuh elektrik pintar" yang mengesan ketaklinearan pertama cabutan semasa motor DC. Iaitu, di mana bolt beralih dari anjalnya ke peringkat plastiknya.

Lubang biasanya 1/16 inci lebih besar daripada bolt kerana geseran antara plat yang disebabkan oleh ketegangan pramuat untuk memutarkan nat ke lengkok yang sesuai melepasi "sedap" sudah cukup untuk mengelakkan gelinciran. Ini membolehkan lubang tidak sejajar sehingga 1/16 inci. Adakah salah jajaran mengurangkan kekuatan gelinciran sendi? Tidak jika bolt dan plat cukup mulur untuk menyerap 1/16 in. pergerakan. Ironinya bolt A490 berkekuatan tinggi ialah ia kurang mulur. Malah, penjajaran yang tidak betul akan mengurangkan gelinciran sambungan yang terbeban kerana sesetengah bolt melakukan lebih daripada bahagian wajarnya dalam menyerap tegasan ricih.

Kelebihan yang agak jelas bagi pramuat (prategasan) bolt hingga 70% daripada kekuatan tegangan minimumnya ialah ia akan mengambil daya tegangan yang lebih besar daripada pramuat sebelum kedua-dua plat dipisahkan. Kelebihan lain ialah ia mengurangkan julat pemuatan kitaran, yang mengurangkan risiko retakan keletihan logam terbentuk, yang mengurangkan risiko kegagalan keletihan logam. Jika beban 10ksi dikenakan pada bolt yang dipramuat kepada 100ksi, maka perubahannya ialah 10%. Tetapi jika ia digunakan pada bolt dengan pramuat 10ksi, maka perubahannya adalah 100%. Trak berat yang melintasi jambatan adalah beban kitaran pada komponen jambatan itu.
 

Hantar pertanyaan