Dešifrování jádra: Mechanický princip kotevních šroubů z uhlíkové oceli

V klíčových inženýrských polích, jako je konstrukce, opravy mostů a instalace zařízení, je spolehlivost ukotvení zásadní. Jako efektivní a ekonomický mechanický kotevní šroub, základní princip jádra Kotva z uhlíkové oceli Šrouby jsou jasné a byly testovány v praxi.

Základní mechanismus: Synergie mechanického blokování a tření
Základní princip bicích kotevních šroubů se nespoléhá na chemické vazby, ale na čisté mechanické vzájemné blokování a obrovské tření generované k dosažení ložiska zatížení. Jeho pracovní proces lze rozdělit na tři klíčové fáze:

Vložení a axiální zarovnání: Kotevní šroub (obvykle složený z hlavního šroubu vyrobeného z uhlíkové oceli s vysokou pevností a rozšiřujícího se rukávu nebo klínu) je vložen do předvrtaného díra substrátu (obvykle beton, zdivo nebo kámen). Průměr otvoru musí přísně odpovídat specifikacím kotevního šroubu, aby se zajistilo, že rukáv se po zasedání kotevního šroubu pevně hodí ke stěně otvoru.

Deformace vyvolaná bicími indukovaná: Toto je základní akce. Použijte kladivo nebo jiný nástroj k axiálně perkusmu konec kotevního šroubu (obvykle hlava šroubu nebo speciální bicí hlava). Tato nárazová síla řídí expanzní prvek (jako je zúžený klín nebo speciálně navržený rukáv) uvnitř kotevního šroubu, aby se pohyboval dolů podél osy kotevního šroubu.

Radiální rozšiřování a uzamykání: Downward Moving Expansion Plement silně stiskne na vnější stranu rozšiřujícího rukávu z uhlíkové oceli. Po rukávu podléhá regulované plastové deformaci (trvalá deformace) při silném radiálním tlaku a je nucena radiálně expandovat ve všech směrech, čímž:
Mechanické kousnutí: Expandovaný materiál rukávu je silně tlačen do mikroskopických pórů a nepravidelných struktur stěny substrátového otvoru a vytváří silný mechanický blokování (podobný klíči vloženému do válce zámku).
Omezení tření: Obrovský radiální tlak vytvořený expanzí způsobuje extrémně vysoké statické tření mezi vnějším povrchem rukávu a stěnou otvoru. Toto tření je jednou z hlavních sil odolávajících kotevního šroubu z vytažení.
Úplný kontakt: Expanze zajišťuje, že kotevní šroub a vrtací otvor dosáhnou maximálního a jednotného kontaktního tlaku přes celou kontaktní plochu.

Klíčová role uhlíkové oceli: rovnováha mezi silou a houževnatostí
Výběr vysoké uhlíkové oceli jako materiálu jádra není náhodou, hraje nenahraditelnou roli:
Vysoká pevnost: Uhlíková ocel (obvykle tepelně ošetřená, jako je zhášení a temperování) má vysokou pevnost v tahu (obvykle až 400 MPA nebo více), která vydrží obrovskou instalační perkuse a tahu a smykové zatížení aplikované na kotvu během servisu, aby se zabránilo samotnému kotvě.
Nezbytná tažnost/houževnatost: Zároveň musí mít materiál dostatečnou houževnatost (dosaženo přesným ovládáním kompozice a tepelným zpracováním), aby bylo možné podstoupit kontrolovatelnou plastickou deformaci (expanze) pod působením bicí síly, spíše než křehké praskání. Tato rovnováha houževnatosti a síly je základem spolehlivosti kotev v uhlíkové oceli.
Odolnost proti opotřebení: Dobrá odolnost proti opotřebení zajišťuje, že klíčové komponenty nejsou náchylné k nadměrnému opotřebení při instalaci bicích a tření se substrátem, což ovlivňuje výkonnost zatížení.

Pracovní princip jádra kotev na bicí z uhlíkové oceli je v podstatě pro účinnou přeměnu kinetické energie axiální bicí na radiální expanzi mechanická energie a energii omezení tření. Jeho spolehlivost pochází ze silného mechanického blokování a tření generovaného vysoce pevným a tvrdým materiálem z uhlíkové oceli během procesu regulované plastické deformace. Porozumění tomuto jasnému a přímému fyzickému mechanismu je pro inženýry zásadní pro správné vybírání, instalaci a vyhodnocení výkonu takových kotevních šroubů. Toto ukotvení, které se spoléhá na vlastní sílu a deformační schopnost materiálu, poskytuje efektivní a spolehlivé řešení v mnoha scénářích.