در زمینه های مهندسی کلیدی مانند ساخت و ساز ، تعمیر پل و نصب تجهیزات ، قابلیت اطمینان لنگرگاه بسیار مهم است. به عنوان یک پیچ لنگر مکانیکی کارآمد و اقتصادی ، اصل اصلی کار لنگر اعتصاب فولاد کربن پیچ ها واضح است و در عمل آزمایش شده است.
مکانیسم اصلی: هم افزایی اتصال مکانیکی و اصطکاک
اصل اصلی پیچ های لنگر کوبه ای به پیوند شیمیایی متکی نیست ، بلکه به اتصال مکانیکی خالص و اصطکاک عظیم برای دستیابی به بارگذاری است. روند کار آن را می توان به سه مرحله اصلی تقسیم کرد:
درج و تراز محوری: پیچ لنگر (که معمولاً از یک پیچ اصلی ساخته شده از فولاد کربن با استحکام بالا و یک آستین انبساط یا گوه اطراف آن تشکیل شده است) در یک سوراخ بستر از پیش حفر شده (معمولاً بتن ، سنگ تراشی یا سنگ) قرار می گیرد. قطر سوراخ باید کاملاً با مشخصات پیچ لنگر مطابقت داشته باشد تا اطمینان حاصل شود که آستین پس از ایجاد پیچ لنگر ، محکم در مقابل دیواره سوراخ قرار می گیرد.
تغییر شکل ناشی از کوبه ای: این عمل اصلی است. از یک چکش یا ابزار دیگر استفاده کنید تا انتهای پیچ لنگر (معمولاً سر پیچ یا یک سر کوبه ای خاص) را به صورت محوری کوبیده کنید. این نیروی ضربه عنصر انبساط (مانند گوه مخروطی یا آستین مخصوص طراحی شده) را در داخل پیچ لنگر سوق می دهد تا به سمت پایین در امتداد محور پیچ لنگر حرکت کند.
گسترش شعاعی و قفل: عنصر انبساط در حال حرکت به سمت پایین آستین گسترش فولاد کربن را در قسمت بیرونی فشرده می کند. آستین تحت فشار شعاعی قوی تحت تغییر شکل پلاستیکی کنترل شده (تغییر شکل دائمی) قرار می گیرد و مجبور می شود در همه جهات شعاعی را گسترش دهد ، از این رو:
نیش مکانیکی: ماده آستین گسترش یافته به شدت به منافذ میکروسکوپی و ساختارهای نامنظم دیواره سوراخ بستر فشرده می شود و یک اتصال مکانیکی قوی را تشکیل می دهد (شبیه به یک کلید درج شده در یک سیلندر قفل).
محدودیت اصطکاک: فشار شعاعی عظیم ایجاد شده توسط انبساط باعث ایجاد اصطکاک استاتیک بسیار بالا بین سطح بیرونی آستین و دیواره سوراخ می شود. این اصطکاک یکی از نیروهای اصلی مقاومت در برابر پیچ لنگر است.
تماس کامل: انبساط تضمین می کند که پیچ لنگر و سوراخ مته به حداکثر و فشار تماس یکنواخت در کل سطح تماس می رسد.
نقش اصلی فولاد کربن: تعادل بین استحکام و چقرمگی
انتخاب فولاد کربن بالا به عنوان ماده اصلی تصادفی نیست ، نقش غیر قابل تعویض دارد:
استحکام بالا: فولاد کربن (معمولاً با گرما ، مانند خاموش کردن و خنک کننده) دارای مقاومت کششی بالایی (معمولاً تا 400 مگاپاسکال یا بیشتر) است که می تواند در برابر نیروی کوبه ای نصب و راه اندازی و بارهای کششی و برشی اعمال شده در هنگام خدمت مقاومت کند تا از شکستن خود لنگر جلوگیری کند.
انعطاف پذیری/چقرمگی لازم: در عین حال ، مواد باید از چقرمگی کافی برخوردار باشند (با کنترل دقیق ترکیب و عملیات حرارتی حاصل می شود) تا بتواند به جای ترک خوردگی شکننده ، تحت عملکرد نیروی کوبه ای قرار بگیرد. این تعادل چقرمگی و استحکام اساس قابلیت اطمینان لنگرهای کوبه ای فولادی کربن است.
مقاومت در برابر سایش: مقاومت در برابر سایش خوب تضمین می کند که اجزای کلیدی در هنگام نصب کوبه ای و اصطکاک با بستر مستعد سایش بیش از حد نیستند و بر عملکرد بارگذاری تأثیر می گذارد.
اصل کار اصلی لنگرهای کوبه ای از فولاد کربن اساساً برای تبدیل کارآمد انرژی جنبشی کوبه ای محوری به انرژی مکانیکی انبساط شعاعی و انرژی محدودیت اصطکاک است. قابلیت اطمینان آن ناشی از اتصال مکانیکی قوی و اصطکاک است که توسط مواد فولادی کربن با استحکام بالا و سخت در طی فرآیند تغییر شکل پلاستیک کنترل شده ایجاد می شود. درک این مکانیسم فیزیکی واضح و مستقیم برای مهندسان برای انتخاب صحیح ، نصب و ارزیابی عملکرد چنین پیچ های لنگر بسیار مهم است. این لنگر انداختن ، که به قدرت و توانایی تغییر شکل خود مواد متکی است ، در بسیاری از سناریوها یک راه حل کارآمد و قابل اعتماد ارائه می دهد .
