Регистрация Войти
Вопрос

Воздух, скопившийся в резьбовом «глухом» отверстии, и целостность отверстия

Я сталкивался с этим несколько раз: при закручивании и затягивании болтов в «глухих» отверстиях с резьбой (тех, которые не выходят на другую сторону детали) иногда происходит сжатие воздуха внутри, и стенки детали, если они достаточно тонкие или сделаны из мягкого материала, трескаются. Вы можете услышать быстрое, короткое и громкое «пссст»! Вы знаете, что отверстие треснуло. Обычно это происходит при малом шаге резьбы или при использовании прецизионных болтов, например 1,0



Вопрос в следующем: почему бы не просверлить небольшое отверстие с одной стороны стенки детали, доходящее до резьбового отверстия, возможно, как можно ближе к его дну? Так мы сможем предотвратить разрушение отверстия или стенки, поскольку через небольшое отверстие будет выходить воздух, пока мы закручиваем болты.





Я набросал несколько схем. Думаю, дело в том, что грязь и смазка в болтах действуют как герметик, из-за чего воздуху в отверстии сложнее выйти, верно? Я также заметил, что трещины чаще появляются в тех местах, где на отливке остались тонкие линии от формы.



Захваченный воздух трескается
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/38966/air-trapped-inside-threaded-blind-hole-vs-hole-integrity
1
+ Читать

12 Комментариев

  1. Глухие отверстия не имеют идеальной резьбы до самого дна. Конец резьбы немного сужается. Если затянуть болт слишком сильно, это может привести к появлению трещин, которые вы видите. Поэтому в глухих отверстиях обычно используются шпильки, а не болты. После того как шпилька войдет в глухое отверстие, гайку сверху затягивают до нужного момента. Опять же, при использовании гидравлики сила, препятствующая дальнейшему ввинчиванию, должна останавливать вращение шпильки и затягивать гайку. Если вам нужно использовать болты, выбирайте те, которые короче, чем глубина отверстия.

  1. Я видел, как это происходило с алюминиевыми головками цилиндров Harley (кажется, это был болт крышки коромысла). Однако на старых винтажных мотоциклах я видел, как они вырезали канавку в резьбе для шпильки и болтов с глухим отверстием. Поскольку резьбы много, целостность должна быть в порядке, но давление можно снизить. На фото — шпилька с глухим отверстием Royal Enfield 1956 года Ровная поверхность для сброса давления Royal Enfield 1956

  1. Обычно воздух не вызывает подобных проблем. Он довольно сильно сжимается, и это не вызывает опасений. Если используется фиксатор резьбы, он будет удерживаться. Без него со временем он будет просачиваться мимо резьбы. Резьба соприкасается только с одной стороны (если только отверстие и крепёжный элемент не подвергаются прецизионной обработке) как крепёжного элемента, так и отверстия. Для просачивания воздуха есть достаточно места. Большинство автомобильных деталей, несмотря на то, что они хорошо обработаны, не имеют таких допусков, которые могли бы привести к подобной проблеме. Мне интересно, не является ли шум, о котором вы говорите, шумом воздуха, выходящего через крепление.



    Как вы и предположили, если на дне отверстия есть какая-либо жидкость, существует высокая вероятность того, что из-за повышения давления при погружении крепёжного элемента в отверстие может произойти гидравлический разрыв. Я слышал, что это явление называется гидравлическим разрывом. Это может привести к серьёзным проблемам в дальнейшем, так как нарушит целостность детали с отверстием.
  1. Если это глухое отверстие, то я понятия не имею, как вы можете видеть, что из трещины выходит воздух. Я никогда не беспокоился из-за воздуха в глухом отверстии, и никто из тех, с кем я когда-либо обсуждал подобные вещи, тоже не беспокоился. Однако гидравлика, как я и предполагал, является реальной проблемой, и на неё нужно обращать внимание в процессе сборки. Сам по себе воздух никогда не станет проблемой. Понятия не имею, зачем вам затягивать оба болта на грязной резьбе. Это отличный способ получить неверные значения крутящего момента при затяжке.
  1. Я думаю, что это может быть связано с несколькими факторами: возможно, из-за того, что на болтах есть загрязнения, которые действуют как уплотнение, риск увеличивается, плюс, как вы и сказали, внутри отверстия может быть жидкость. Когда вы слышите шум, вы фактически видите что-то вроде «тумана», который яростно вырывается из треснувшего места :)
  1. С точки зрения физики, если вы начнёте вкручивать винт и каким-то образом идеально его загерметизируете, то достигнете давления в 140 фунтов на квадратный дюйм, когда он будет на 90 % погружён в отверстие. Это худший случай. Если они просверлили отверстие глубже, чем длина болта, то вы можете так и не добраться до дна.
  1. @dlu да, возможно, дело в сочетании воздуха, мусора и масла/воды, а также, как я уже сказал, в изношенных деталях. Как я уже сказал, я видел такое у уличных механиков, тех, кому всё равно, насколько чисто они работают :)
  1. В этом нет необходимости. Знаете, откуда я это знаю? Потому что этого не делают. Если бы это было необходимо, производители бы это делали. Воздух легко сжимается. Возможно, в аналогичной ситуации под водой вам понадобится отверстие, как вы и предлагаете.
  1. Тем не менее, в деталях, сконструированных так, как вы их нарисовали, я не вижу ничего плохого в том, чтобы просверлить предложенное вами отверстие.
  1. Я тоже никогда об этом не слышал. Может быть, это из-за мусора или жидкости в отверстии? Или из-за слишком длинного болта? Но вы говорите, что болт вошёл не до конца… Кто-то должен помнить химию/физику лучше меня и знать, как рассчитать давление, которое может возникнуть при идеальном уплотнении. Но мне просто не верится, что небольшой объём воздуха может превысить прочность алюминиевой или железной отливки (если только она не повреждена). Если бы на дне скважины была нефть, это было бы совсем другое дело.
  1. Я сталкивался с этим при работе с «уличными» механическими алюминиевыми блоками и коробками передач. Они начинают вкручивать болты, например M6x1,0, и ещё до того, как они достигают 3/4 глубины детали, в ней появляется небольшая трещина либо в нижней части, либо в стенке. Очевидно, что это также зависит от детали. Думаю, если она использовалась или подвергалась чрезмерным нагрузкам, риск появления трещины выше.
  1. Интересно. Я никогда об этом не слышал. Можете ли вы предоставить какие-либо ссылки с дополнительной информацией/данными об этом? Я хотел бы узнать больше об этом заболевании.
Вы уже ответили на этот вопрос