Dešifrovanie jadra: Mechanický princíp skrutiek kotvenia uhlíkovej ocele

V kľúčových inžinierskych poliach, ako je výstavba, oprava mosta a inštalácia zariadenia, je spoľahlivosť ukotvenia rozhodujúca. Ako efektívna a ekonomická mechanická kotvová skrutka, základný pracovný princíp Ukotvená štrajk na uhlíkovú oceľ Skrutky sú jasné a boli testované v praxi.

Základný mechanizmus: synergia mechanického vzájomného prepojenia a trenia
Základný princíp skrutiek kotiev v perkusií sa nespolieha na chemické spojenie, ale na čisté mechanické vzájomné prepojenie a obrovské trenie generované na dosiahnutie zaťaženia. Jeho pracovný proces je možné rozdeliť do troch kľúčových etáp:

Vkladanie a axiálne zarovnanie: Kotvová skrutka (obvykle zložená z hlavnej skrutky vyrobenej z vysokopevnostnej uhlíkovej ocele a expanzného rukávu alebo klinu, ktorá ju obklopuje) sa vkladá do vopred vyvŕtaného substrátového otvoru (obvykle betón, murivo alebo kameň). Priemer otvoru sa musí striktne zodpovedať špecifikáciám kotvovej skrutky, aby sa zabezpečilo, že rukáv pevne zapadne k stene otvoru po tom, čo je kotvená skrutka na mieste.

Deformácia vyvolaná v perkusii: Toto je základná akcia. Použite kladivo alebo iného nástroja na axiálne na perkus na konci kotvovej skrutky (zvyčajne hlava skrutky alebo špeciálna bicie hlava). Táto nárazová sila poháňa expanzný prvok (napríklad zúžený klin alebo špeciálne navrhnutý rukáv) vo vnútri kotvovej skrutky, aby sa pohyboval smerom nadol pozdĺž osi kotvovej skrutky.

Radiálna expanzia a uzamknutie: Prvok rozširovania smerom nadol silne stlačí expanzný rukáv na vonkajšej strane. Rukáv podstúpi regulovanú plastickú deformáciu (trvalá deformácia) pod silným radiálnym tlakom a je nútený radiálne expandovať vo všetkých smeroch, tým:
Mechanické uhryznutie: Materiál s rozšíreným rukávom je silne pritlačený do mikroskopických pórov a nepravidelných štruktúr steny substrátového otvoru, čím sa vytvára silný mechanický blok (podobný kľúču vloženého do zámkového valca).
Obmedzenie trenia: Obrovský radiálny tlak generovaný expanziou spôsobuje extrémne vysoké statické trenie medzi vonkajším povrchom rukávu a stenou diery. Toto trenie je jednou z hlavných síl, ktoré odolávajú kotvovej skrutke z vytiahnutia.
Úplný kontakt: Expanzia zaisťuje, že kotvená skrutka a otvor vŕtania dosiahnu maximálny a rovnomerný kontaktný tlak na celej kontaktnej ploche.

Kľúčová úloha uhlíkovej ocele: rovnováha medzi pevnosťou a húževnatosťou
Výber vysokej uhlíkovej ocele ako základného materiálu nie je náhoda, hrá nenahraditeľnú úlohu:
Vysoká pevnosť: uhlíková oceľ (zvyčajne ošetrená tepelne, ako napríklad ochladenie a temperovanie) má vysokú pevnosť v ťahu (zvyčajne až 400 mPa alebo viac), ktorá môže odolávať obrovskej inštalačnej perkusiovej sile a ťahom a strihovým zaťažením aplikovaným na kotvu počas služby, aby sa zabránilo samotnému zakotveniu.
Potrebná ťažnosť/húževnatosť: Zároveň musí mať materiál dostatočnú húževnatosť (dosiahnutú presnou kontrolou zloženia a tepelným spracovaním), aby sa mohol podstúpiť kontrolovateľnú plastickú deformáciu (expanziu) pod pôsobením perkusiovej sily, a nie krehkého praskania. Táto rovnováha húževnatosti a pevnosti je základom spoľahlivosti kotvov z uhlíkovej ocele.
Odolnosť proti opotrebeniu: Dobrý odolnosť proti opotrebeniu zaisťuje, že kľúčové komponenty nie sú náchylné na nadmerné opotrebenie počas inštalácie bicie a trením s substrátom, čo ovplyvňuje výkon nosenia.

Základný pracovný princíp bicích kotiev uhlíkovej ocele je v podstate na efektívne premenu kinetickej energie axiálnych bicích na radiálnu expanznú energiu a energiu obmedzenia trenia. Jeho spoľahlivosť pochádza zo silného mechanického vzájomného prepojenia a trenia generovaného materiálom s vysokou pevnosťou a tvrdým materiálom uhlíkovej ocele počas riadeného procesu plastu. Pochopenie tohto jasného a priameho fyzikálneho mechanizmu je pre inžinierov rozhodujúce správne vyberať, inštalovať a vyhodnotiť výkon takýchto kotvových skrutiek. Toto ukotvenie, ktoré sa spolieha na vlastnú schopnosť materiálu a deformáciu, poskytuje efektívne a spoľahlivé riešenie v mnohých scenároch.