Gängade fästelement är bland de mest tillverkade komponenterna i världshistorien. Ändå är det nästan ingen som förstår hur de faktiskt fungerar. Detta får dig att framstå som efterbliven och inkompetent, ett avgrundsdjupt misslyckande och dödar människor som litar på dig. Så hör upp: 🧵

Det första du måste förstå är detta: En bult är en fjäder. Den applicerar kraft genom att sträckas. Det betyder att den måste hålla sig inom den linjära elastiska regimen i spännings-töjningsdiagrammet. "Wow" tänker du. "Det visste jag aldrig." Självklart gjorde du inte det. Det är inte ens 1% av bultfysik.

Den effektiva fjäderkonstanten för en bult kommer från den del av bulten som inte är inkopplad med några gängor. Klämkraften hos en bult genereras genom att sträcka denna oinkopplade del. Det är därför vissa bultar har en ogängad skaftdel som kringgår gängor.

Det finns en "idealisk" effektiv fjäderkonstant: För lågt och det är som en svamp, mjukt och ger inte mycket extra spänning mot en separerande kraft. För högt och dess "spröda", små rotationer (t.ex. från vibrationer) kommer att minska klämkraften massivt

Men det finns också materialet som kläms fast som fungerar som en fjäder. Det är därför du använder brickor - för att öka den effektiva volymen av material under belastning. Sluta döda dina nära och kära genom att hoppa över brickor. Tvättmaskiner räddar liv. Styvt material, elastisk bult. Men varför?

Det fastklämda materialet och bulten fungerar som fjädrar parallellt. Styvt material innebär att mindre av lastväxlingen verkar på skruven. Det innebär att skruvförspänningen kan vara högre utan att den går sönder. Att inte känna till skruvförspänning är som att inte förstå ett stoppljus, ditt barn.

Skruvförspänning eller förspänning är hur hårt skruven är initialt och genererar den konstanta klämkraften. Det är denna klämkraft mellan ytorna på ett material, och friktionen det producerar, som motstår skjuvning. Hög förspänning innebär mindre skjuvning som tas upp av själva skruven

Men det mesta av vridmomentet du applicerar på bulten går inte ens till klämkraften, det går in i gäng- och huvudfriktion. Detta är bra - det förhindrar att gängorna "rullas av" av sig själva, vilket bibehåller skruvförspänningen, avlastar axiella och skjuvspänningar till materialet

"Så jag kommer bara att använda massor av inkopplade gängor så att det aldrig låses upp", säger du - också efterbliven. Nästan alla krafter tas upp av de första gängorna. Finare gängor är nästan alltid bättre för att generera spänning, förhindra fel etc. 10 inkopplade trådar räcker.

Detta är bara bara början på den inledande bultfysiken. När du väl har hamnat i vakuumförhållanden måste du oroa dig för instängd luft i gängorna, avgasning, börja bearbeta saker ur tantal. Eller kärnreaktorer där neutroner får dina bultar att svälla upp

Summera: - Bultar är fjädrar, de genererar klämkrafter genom att sträckas - Brickor hjälper till att ta bort axiella belastningar från bultar och placera dem på material - Förspänning innebär att skjuvkrafterna verkar på de fastspända materialen, inte på skruvaxlarna - Fina trådar bättre nästan alltid - Neutroner sväller dina bultar Det sista man bör komma ihåg är detta: CIA har avklassificerat dokument som säger att universum är ett kosmiskt ägg med ett cykliskt tidsflöde, vilket innebär att om du inte förstår bultfysiken döms du till en evig samsara av mekanisk inkompetens