Em conexões mecânicas, os parafusos precisam suportar uma variedade de ambientes de estresse complexos, incluindo tensão axial, força de cisalhamento e estresse de dobra.Para assegurar a fiabilidade dos parafusos em condições de funcionamento reais, o teste de carga negativa de cunha (Wedge Load Test) é amplamente utilizado para avaliar a resistência à curvatura e ao cisalhamento de parafusos, especialmente para parafusos de alta resistência.Método de ensaio e significado do ensaio de carga negativa de cunha e sua importância em aplicações de engenharia.

O que é o teste de carga negativa de cunha?

O ensaio de carga negativa de cunha é um ensaio especial de tração, usado principalmente para detectar a resistência à tração e a ductilidade dos parafusos e para avaliar sua falha sob condições de instalação inclinada ou de dobra.Ao contrário dos testes de tração normais, o ensaio de carga negativa de cunha adiciona um desvio angular durante o ensaio para simular a situação de força dos parafusos em condições de instalação não ideais.

Objetivo do ensaio:

Para avaliar a resistência à tração do parafuso em condições de dobra.

Assegurar a resistência da cabeça do parafuso e da haste para evitar fracturas frágeis.

Teste a dureza do material do parafuso para reduzir o risco de falha na aplicação prática.

Método de ensaio para o ensaio de carga negativa de cunha

1Preparação de amostras

Selecionar as amostras de parafusos que satisfaçam os requisitos normalizados (geralmente de acordo com a norma ISO 898-1, ASTM F606, etc.).

A amostra de ensaio não deve apresentar defeitos óbvios, tais como rachaduras, aberrações, etc.

Determine o ângulo da cunha (normalmente 5,10 ou 15) com base no diâmetro nominal do parafuso.

2Teste o equipamento.

Teste de material universal (máquina de ensaio universal, UTM)

Jig de cunha especial (placa de cunha)

Equipamento de medição (por exemplo, calibre de vernier, microscópio)

3. Etapas de ensaio

Colocar a amostra

Colocar o parafuso no dispositivo de cunha para garantir que a cabeça do parafuso esteja em bom contacto com a cunha.

Ajuste a fixação de modo que a parte da barra de parafuso se desvie da direção de tração.

Aplicar puxa

Utilize um testador de tração para esticar os parafusos até que o parafuso quebre ou atinja a carga especificada.

Registre o valor de carga máxima e observe a situação das fraturas.

Analisar os resultados dos testes

A fratura ocorre na parte da haste do parafuso, e a fratura tem uma característica de deformação plástica, indicando que o parafuso tem boa ductilidade e resistência.

Se a fratura ocorrer na cabeça do parafuso ou na junção com a haste, pode haver defeitos de material ou problemas de tratamento térmico.

Comparar os requisitos normalizados para avaliar se os parafusos cumprem os requisitos de projeto.

Influentes do ensaio de carga negativa de cunha

Material de parafusos

Os parafusos de aço baixo (por exemplo, grau 4.8) são geralmente flexíveis e fáceis de passar no ensaio de carga negativa de cunha.

Parafusos de alta resistência (por exemplo, grau 10).9,12.9) podem ser mais propensos a fraturas frágeis na junção da cabeça ou da haste devido ao material mais rígido.

Processo de tratamento térmico

O apagamento + temperamento adequado pode otimizar as propriedades mecânicas do parafuso e melhorar sua resistência à dobra.

O excesso de amortecimento pode provocar a quebra do material e reduzir a taxa de aprovação do ensaio.

processo de fabrico

O processo de encabeçamento a frio ajuda a melhorar a resistência da cabeça do parafuso e reduz o risco de fratura frágil.

O fio de rolamento tem uma melhor qualidade de superfície do que o fio de corte, reduzindo a concentração de tensão e melhorando a capacidade de suporte.

Valor de aplicação do ensaio de carga negativa de cunha

Melhorar a qualidade dos produtos

Através do teste de carga negativa de cunha, os parafusos com má qualidade da cabeça ou resistência material insuficiente podem ser efetivamente selecionados para garantir produtos de alta qualidade.

Adaptar-se a condições de trabalho complexas

A superfície de instalação do parafuso de muitos equipamentos não é completamente plana, como o trânsito ferroviário, equipamentos de geração de energia eólica, estrutura aeroespacial, o parafuso pode suportar um certo momento de dobra.Por conseguinte,, o ensaio de carga negativa de cunha pode simular melhor estas condições reais de trabalho e melhorar a fiabilidade dos parafusos.

Cumprir as normas do sector

Na aviação, transporte ferroviário e outras indústrias de alta demanda, o teste de carga negativa de cunha tornou-se um meio necessário de parafusos de alta resistência.