ความแข็งแรงของแรงเฉือนของวงจรสแตนเลสคืออะไร

วงกลมสแตนเลส หรือที่เรียกว่าวงแหวนยึดสแตนเลสหรือวงแหวนยึดเป็นตัวยึดที่สำคัญที่ใช้ในวิศวกรรมเครื่องกลเพื่อวางตำแหน่งส่วนและป้องกันการเคลื่อนที่ตามแนวแกนของส่วนประกอบบนเพลาหรือรู ในบรรดาตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพจำนวนมากความแข็งแรงของแรงเฉือนเป็นพารามิเตอร์สำคัญสำหรับการวัดความสามารถในการรับน้ำหนักและความน่าเชื่อถือ การทำความเข้าใจและคำนวณความแข็งแรงของแรงเฉือนของวงกลมสแตนเลสเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสร้างความมั่นใจในการทำงานของอุปกรณ์ที่ปลอดภัยและมั่นคง

แรงเฉือนคืออะไร?

แรงเฉือนหมายถึงความสามารถของวัสดุในการต้านทานการเสียรูปแรงเฉือนหรือการแตกหักเมื่ออยู่ภายใต้แรงเฉือน สำหรับวงกลมสแตนเลสแรงมันจะได้รับประสบการณ์เมื่อขอบด้านในหรือด้านนอกสัมผัสกับแก้มขององค์ประกอบการผสมพันธุ์ (เช่นช่องเสียบบนเพลาหรือร่องในรู) ภายใต้แรงตามแนวแกนคือแรงเฉือน หากแรงเฉือนนี้เกินขีด จำกัด แรงเฉือนโดยธรรมชาติของวัสดุวงจรวงจรวงจรจะล้มเหลวในการเฉือนออกจากช่องหรือแตกหัก

ความแข็งแรงของแรงเฉือนเป็นคุณสมบัติโดยธรรมชาติของวัสดุที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับปัจจัยต่าง ๆ เช่นองค์ประกอบทางเคมีโครงสร้างผลึกกระบวนการบำบัดความร้อนและระดับของการแข็งตัวของการทำงานเย็น สำหรับวงกลมสแตนเลสสตีลวัสดุที่ใช้กันทั่วไปเช่น 304, 316 หรือ 17-7ph จะแตกต่างกันไปในความแข็งแรงของแรงเฉือนขึ้นอยู่กับเกรดเหล็กและกระบวนการผลิตเฉพาะ

ปัจจัยที่มีผลต่อความแข็งแรงของแรงเฉือนของวงกลมสแตนเลส

ความสามารถในการรับน้ำหนักที่แท้จริงของวงจรสแตนเลสสตีลหรือความสามารถของแรงขับคงที่ไม่ได้ถูกกำหนดโดยความแข็งแรงของแรงเฉือนของวัสดุเท่านั้น มันเป็นผลลัพธ์ที่ครอบคลุม ปัจจัยสำคัญหลายประการทำให้เกิดการต้านทานแรงเฉือนของวงจร:

คุณสมบัติของวัสดุ: เกรดสแตนเลสที่แตกต่างกันมีคุณสมบัติเชิงกลพื้นฐานที่แตกต่างกันอย่างมากมาย ตัวอย่างเช่นเหล็กกล้าไร้สนิมที่ตกตะกอนเช่น 17-7ph (ASTM A693) บรรลุความแข็งแรงของแรงเฉือนสูงกว่าสแตนเลสสเตนเลสออสเทนนิกทั่วไปอย่างมีนัยสำคัญ (เช่น 304 และ 316) ผ่านการแก้ปัญหาพิเศษและการรักษาความชรา วัสดุที่มีความแข็งแรงสูงสามารถเพิ่มขีด จำกัด แรงเฉือนของวงจรได้อย่างมีประสิทธิภาพ

พื้นที่ตัดขวาง: พื้นที่หน้าตัดของวงจรที่สัมผัสกับส่วนประกอบการผสมพันธุ์เป็นปัจจัยโดยตรงที่สุดที่กำหนดความสามารถในการเฉือน ความหนาของ Circlip เป็นพารามิเตอร์สำคัญที่มีผลต่อพื้นที่หน้าตัดนี้ เมื่อได้รับวัสดุที่ได้รับความหนาของวงกลมก็ยิ่งมีแรงเฉือนมากขึ้นเท่านั้นที่สามารถทนได้ นี่คือเหตุผลที่ Circlips ซีรีย์ที่หนาหรือหนักกว่ามักจะถูกเลือกสำหรับการใช้งานหนัก

ร่องเรขาคณิต:

ความลึกของร่อง: ความลึกของร่องจะกำหนดพื้นที่สัมผัสโดยตรงระหว่าง circlip และผนังร่อง ความลึกของร่องตื้นช่วยลดพื้นที่สัมผัสระหว่างวงจรและร่องเพิ่มความเสี่ยงของความล้มเหลวของแรงเฉือน

ความแข็งของผนังร่อง: หากความแข็งของผนังร่องของส่วนประกอบการผสมพันธุ์ (เพลาหรือรู) ไม่เพียงพอผนังร่องอาจเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกหรือให้ผลผลิตก่อนที่วงจรจะถูกบังคับ ดังนั้นความแข็งแรงของแรงเฉือนของวงกลมจะต้องจับคู่กับความแข็งแรงของแรงอัดและความแข็งของผนังร่อง

รัศมีมุมของร่อง: ห้องที่ออกแบบมาอย่างไม่เหมาะสมหรือมุมโค้งมนที่ด้านล่างของร่องสามารถทำให้เกิดความเข้มข้นของความเครียดลดความสามารถในการรับแรงเฉือนที่มีประสิทธิภาพของระบบทั้งหมด

การโก่งตัว Circlip: เมื่ออยู่ภายใต้แรงตามแนวแกนวงจรจะผ่านการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นเล็กน้อยเพื่อให้ได้ฟังก์ชั่นการรักษา หากโหลดสูงเกินไป circlip อาจได้รับการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติก แม้จะไม่มีการแตกหักของแรงเฉือนการเสียรูปแบบถาวรอาจป้องกันไม่ให้มันกลับไปสู่รูปร่างดั้งเดิมซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลว

การคำนวณความแข็งแรงของแรงเฉือนและแอปพลิเคชัน

ในการออกแบบทางวิศวกรรมสูตรมักใช้ในการประเมินความสามารถในการขับเคลื่อนแรงขับแบบคงที่เชิงทฤษฎีของวงกลมสแตนเลส การคำนวณนี้โดยทั่วไปจะคำนึงถึงพารามิเตอร์เช่นความแข็งแรงของแรงเฉือนของวัสดุวงจรพื้นที่ตัดขวางของวงจรและเส้นผ่านศูนย์กลางร่อง ตัวอย่างเช่น:

fs = d⋅t⋅π⋅ss

FS: ความจุแรงขับแบบคงที่

D: เส้นผ่านศูนย์กลางของร่อง

T: ความหนาของวงจร

π: pi

SS: ความแข็งแรงของแรงเฉือนสูงสุดของวัสดุ Circlip

ควรสังเกตว่าสูตรนี้เป็นเพียงการประเมินทางทฤษฎีเท่านั้น ในการใช้งานจริงจำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยด้านความปลอดภัยและผลกระทบของการโหลดแบบไดนามิกการสั่นสะเทือนช็อตและปัจจัยอื่น ๆ ที่มีต่อประสิทธิภาพการเปลี่ยนแปลง ดังนั้นเมื่อเลือก Circlip เป็นเรื่องปกติที่จะอ้างถึงข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์และเส้นโค้งประสิทธิภาพของผู้ผลิต ข้อมูลเหล่านี้มาจากการทดลองและการทดสอบอย่างกว้างขวางมีค่ามากกว่าการคำนวณเชิงทฤษฎีอย่างง่าย

เหตุใดความแข็งแกร่งของแรงเฉือนจึงสำคัญมาก?

ความแข็งแรงของแรงเฉือนของวงกลมสแตนเลสเป็นพื้นฐานของการทำงานของมันเป็นส่วนประกอบเชิงกลที่สำคัญ วงกลมที่มีความแข็งแรงแรงเฉือนไม่เพียงพออาจล้มเหลวได้อย่างกะทันหันเมื่อได้รับผลกระทบที่ไม่คาดคิดหรือโหลดสูงอย่างยั่งยืน ความล้มเหลวนี้ไม่เพียง แต่ทำให้เกิดการกระจัดส่วนประกอบ แต่ยังสามารถกระตุ้นปฏิกิริยาลูกโซ่ซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวทางกลมากขึ้นและแม้กระทั่งอันตรายด้านความปลอดภัย