बोल्ट क्यों टूट गया?

हमारे औद्योगिक उत्पादन में बोल्ट अक्सर टूट जाते हैं, तो बोल्ट क्यों टूटते हैं? आज हम इसका विश्लेषण मुख्य रूप से चार पहलुओं से करेंगे।

दरअसल, अधिकांश बोल्ट ढीले होने के कारण टूटते हैं। बोल्ट के ढीले होने और टूटने की स्थिति लगभग थकान के कारण होने वाले फ्रैक्चर के समान ही होती है, इसलिए अंततः हम थकान शक्ति से ही इसका कारण पता लगा सकते हैं। वास्तव में, थकान शक्ति इतनी अधिक होती है कि हम इसकी कल्पना भी नहीं कर सकते, और उपयोग के दौरान बोल्ट को थकान शक्ति की आवश्यकता ही नहीं होती।

पहली बात तो यह है कि बोल्ट का टूटना बोल्ट की तन्यता शक्ति के कारण नहीं होता है:

उदाहरण के तौर पर, M20×80 ग्रेड 8.8 के उच्च-शक्ति वाले बोल्ट को लें। इसका वजन केवल 0.2 किलोग्राम है, जबकि इसकी न्यूनतम तन्यता भार क्षमता 20 टन है, जो इसके स्वयं के वजन से 100,000 गुना अधिक है। सामान्यतः, हम इसका उपयोग केवल 20 किलोग्राम के पुर्जों को कसने के लिए करते हैं और इसकी अधिकतम क्षमता का केवल एक हजारवां हिस्सा ही इस्तेमाल करते हैं। उपकरण में अन्य बलों के प्रभाव में भी, पुर्जों के वजन से हजार गुना अधिक भार के बावजूद भी इसे तोड़ना असंभव है, इसलिए थ्रेडेड फास्टनर की तन्यता शक्ति पर्याप्त है, और अपर्याप्त शक्ति के कारण बोल्ट के क्षतिग्रस्त होने की संभावना नहीं है।

दूसरा, बोल्ट का टूटना बोल्ट की थकान शक्ति के कारण नहीं होता है:

अनुप्रस्थ कंपन द्वारा शिथिलन प्रयोग में फास्टनर को केवल सौ बार ही ढीला किया जा सकता है, जबकि थकान सामर्थ्य प्रयोग में इसे दस लाख बार तक कंपन करना पड़ता है। दूसरे शब्दों में, थ्रेडेड फास्टनर अपनी थकान सामर्थ्य के एक हजारवें हिस्से का उपयोग करने पर ढीला हो जाता है, और हम इसकी विशाल क्षमता के केवल एक हजारवें हिस्से का ही उपयोग करते हैं, इसलिए थ्रेडेड फास्टनर का ढीला होना बोल्ट की थकान सामर्थ्य के कारण नहीं होता है।

तीसरा, थ्रेडेड फास्टनरों के खराब होने का असली कारण उनकी ढीलापन है:

फास्टनर के ढीले होने के बाद, भारी गतिज ऊर्जा (mv2) उत्पन्न होती है, जो सीधे फास्टनर और उपकरण पर कार्य करती है, जिससे फास्टनर क्षतिग्रस्त हो जाता है। फास्टनर के क्षतिग्रस्त होने के बाद, उपकरण सामान्य रूप से कार्य नहीं कर पाता है, जिससे उपकरण को और अधिक क्षति पहुँचती है।

अक्षीय बल के कारण फास्टनर का स्क्रू थ्रेड नष्ट हो जाता है और बोल्ट निकल जाता है।

रेडियल बल के अधीन फास्टनरों के लिए, बोल्ट कट जाता है और बोल्ट का छेद अंडाकार हो जाता है।

चौथा, उत्कृष्ट लॉकिंग प्रभाव वाली थ्रेड लॉकिंग विधि का चयन करना समस्या के समाधान का मूल आधार है:

हाइड्रोलिक हैमर का उदाहरण लें। GT80 हाइड्रोलिक हैमर का वजन 1.663 टन है, और इसके साइड बोल्ट 10.9 क्लास के M42 बोल्ट के 7 सेट हैं। प्रत्येक बोल्ट का तन्यता बल 110 टन है, और प्री-टाइटन्ज बल की गणना तन्यता बल के आधे के रूप में की जाती है, और यह प्री-टाइटन्ज बल तीन-चार सौ टन तक पहुंच जाता है। फिर भी, बोल्ट टूट जाता है, और अब इसे M48 बोल्ट से बदलने की आवश्यकता है। इसका मूल कारण यह है कि बोल्ट लॉकिंग से यह समस्या हल नहीं हो पाती।

जब कोई बोल्ट टूट जाता है, तो लोग आसानी से यह निष्कर्ष निकाल लेते हैं कि उसकी मजबूती पर्याप्त नहीं है, इसलिए अधिकतर लोग बोल्ट के व्यास की मजबूती बढ़ाने का तरीका अपनाते हैं। इस विधि से बोल्ट की कसने से पहले की ताकत बढ़ जाती है और घर्षण बल भी बढ़ जाता है। इससे बोल्ट के ढीले न होने का प्रभाव भी बेहतर हो जाता है। हालांकि, यह तरीका वास्तव में गैर-पेशेवर है, जिसमें निवेश तो बहुत होता है लेकिन लाभ बहुत कम।

संक्षेप में, बात यह है: "अगर आप इसे ढीला नहीं करेंगे, तो यह टूट जाएगा।"