Uvoľnenie skrutkyje bežné, ale ak si to nevšimnete, často spôsobí vibrácie zariadenia, poškodenie komponentov a dokonca aj obete. Ako utiahnuť malú maticu bola vždy večná téma v mechanickom dizajne. Dnes si povieme niečo o najzákladnejšom spôsobe upevnenia matíc v práci.
Vo všeobecnosti analyzujeme zlomeninu skrutky z nasledujúcich štyroch aspektov:
1. kvalita skrutiek
2. moment predbežného utiahnutia skrutiek
3. pevnosť skrutky
4. únavová pevnosť zskrutky
V skutočnosti je väčšina zlomov skrutiek spôsobená uvoľnením, ktoré je zlomené v dôsledku uvoľnenia. Pretože uvoľňovanie a lámanie skrutiek je v podstate rovnaké ako únavový lom. Nakoniec vždy môžeme nájsť príčinu v sile únavy. V skutočnosti si nevieme predstaviť, že by sa únavová pevnosť skrutiek nedala využiť v procese používania.
Zlomenie skrutky nie je spôsobené pevnosťou skrutky v ťahu
S jednou M20 × Napríklad vysokopevnostná skrutka triedy 8.8 80 má hmotnosť len 0,2 kg a jej minimálne ťahové zaťaženie je 20 ton, čo je až 100 000-násobok vlastnej hmotnosti. Vo všeobecnosti ho používame iba na upevnenie dielov s hmotnosťou 20 kg a využívame iba tisícinu jeho maximálnej kapacity. Ani pôsobenie iných síl v zariadení nemôže presiahnuť tisícnásobok hmotnosti dielov, takže pevnosť v ťahu závitových spojov je dostatočná a nemôže dôjsť k poškodeniu v dôsledku nedostatočnej pevnosti skrutiek.
Zlomenie svorníka nie je spôsobené únavovou pevnosťou svorníka
Závitové spojovacie prvky sa môžu uvoľniť iba stokrát pri skúške uvoľňovania priečnou vibráciou a miliónkrát v skúške únavovej pevnosti. Inými slovami, závitové spojovacie prvky sa uvoľnia, keď použijú 1/10 000 svojej únavovej pevnosti. Používame len 1/10000 ich veľkej kapacity, takže uvoľnenie závitových spojov nie je spôsobené únavovou pevnosťou skrutiek.
Skutočnou príčinou poškodenia závitových spojov je uvoľnenie
Po uvoľnení závitových spojov vzniká obrovská kinetická energia mv2. Táto obrovská kinetická energia priamo pôsobí na spojovacie prvky a vybavenie, čo má za následok poškodenie spojovacích prvkov. Po poškodení upevňovacích prvkov nemôže zariadenie fungovať za normálnych podmienok, čo ďalej vedie k poškodeniu zariadenia.
Pri spojovacích prvkoch vystavených axiálnej sile sa poškodí závit a svorník sa vytiahne.
Pre upevňovacie prvky, ktoré sú vystavené radiálnej sile, sú skrutky rezané a otvory pre skrutky sú vytvorené do elipsy.
Kľúčom k vyriešeniu problému je výber metódy uzamknutia závitu s vynikajúcim uzamykacím účinkom
Ako príklad si vezmite hydraulické kladivo. Hmotnosť hydraulického kladiva GT80 je 1 663 ton, jeho bočných skrutiek tvorí 7 sád skrutiek 10,9 M42 a pevnosť v ťahu každého svorníka je 110 ton. Predpätie sa počíta ako polovica pevnosti v ťahu a predpätie je do 300 alebo 400 ton. Ale zlomia sa aj skrutky. Teraz ich nahradíme skrutkami M48. Hlavnou príčinou je, že blokovanie závory nemožno vyriešiť
V prípade zlomenia svorníka je ľahké vyvodiť záver, že pevnosť nie je dostatočná, preto sa väčšinou používa metóda zvyšovania stupňa pevnosti priemeru skrutky. Táto metóda môže zvýšiť silu predbežného utiahnutia skrutiek a môže sa zvýšiť aj jej trecia sila. Samozrejme sa dá zlepšiť aj efekt proti uvoľneniu. Táto metóda je však v skutočnosti neprofesionálna metóda s príliš vysokými investíciami a príliš malým ziskom.
Stručne povedané, skrutka je: "Ak nie je uvoľnená, zlomí sa."
Analýza príčin uvoľnenia skrutiek
Závitové spojenie je navrhnuté podľa samosvorných podmienok: ψ Menšie alebo rovné ρ v. Trecí pár vytvorený v závitovom páre robí skrutku samosvornou a tým upevňuje skrutku, takže spojenie sa pri statickom zaťažení automaticky neuvoľní . Avšak pri náraze, vibráciách, premenlivom zaťažení a veľkých teplotných zmenách sa trecia sila F páru skrutiek okamžite zníži alebo zmizne. Ak sa tento jav vyskytuje opakovane, spojovacie skrutky sa postupne uvoľnia. Po uvoľnení závitového spoja sa generuje kinetická energia mv2. Pri upevňovacom prvku, ktorý je vystavený axiálnej sile, je poškodený závit a skrutka je vytiahnutá. Pri spojovacích prvkoch vystavených radiálnej sile sú skrutky prerezané a otvory pre skrutky sú poškodené.
Princíp zaistenia skrutky: obmedzenie relatívneho pohybu medzi závitovými pármi alebo zvýšenie obtiažnosti relatívneho pohybu.
Úvod do bežných metód proti uvoľneniu
Existujú tri bežne používané spôsoby uzamykania svorníkov: trecie uzamykanie, mechanické uzamykanie a trvalé uzamykanie. Medzi nimi sa mechanické uzamykanie a uzamykanie trením nazývajú odnímateľné uzamykanie, zatiaľ čo trvalé uzamykanie sa nazýva neodstrániteľné uzamykanie.
Trecí zámok
1. Pružinová podložka proti uvoľneniu
Princíp pružinovej podložky proti uvoľneniu spočíva v tom, že po stlačení pružinovej podložky naplocho vytvorí pružinová podložka nepretržitú elastickú silu, takže pár závitových spojov matice a skrutky bude udržiavať konštantnú treciu silu, čím vznikne odporový moment, čím sa zabráni uvoľneniu matice. Súčasne sú ostré rohy pri otvore pružnej podložky zapustené do skrutky a povrchu spojovanej časti, aby sa zabránilo otáčaniu skrutky vzhľadom na spojovanú časť.
2. Kontramatica (dvojitá matica) proti uvoľneniu
3. Zaistenie samosvornou maticou
Jeden koniec matice je po otvorení vyrobený do nekruhového uzáveru alebo radiálneho uzáveru. Keď je matica utiahnutá, zúženie sa roztiahne a elastická sila zúženia sa použije na stlačenie skrutkovacích závitov.
4. Elastické zaisťovanie kruhovej matice
Vložte vlákno alebo nylon do závitu, aby ste zvýšili trenie. Elastický krúžok tiež zohráva úlohu pri zabránení úniku kvapaliny.
Mechanické uzamykanie
1. Drážkovaná matica a zaistenie závlačky
2. Zastavte tesnenie
Po utiahnutí matice ohnite poistnú podložku s jedným alebo dvoma okami na stranu matice a pripojenej časti, aby ste dosiahli ochranu proti uvoľneniu.
3. Sériový oceľový drôt proti uvoľneniu
Pomocou drôtu z mäkkej ocele preniknite do otvoru každej hlavy skrutky a spojte skrutky do série, aby sa navzájom brzdili.
Trvalé uzamknutie
Bežne používané trvalé opatrenia proti uvoľneniu zahŕňajú bodové zváranie, nitovanie, lepenie atď. Táto metóda väčšinou zničí závitové spojovacie prvky počas demontáže a nedá sa znovu použiť.
Okrem toho existujú aj iné spôsoby, ako zabrániť uvoľneniu, ako je nanesenie tekutého lepidla medzi skrutkovacie závity, vloženie nylonových krúžkov na koniec matíc, nitovanie a dierovanie, aby sa zabránilo uvoľneniu atď. Mechanické zaistenie a zaistenie trením sa nazývajú snímateľné zámky , pričom trvalé uzamknutie sa nazýva neodnímateľné uzamknutie.
1. Metóda dierovania okrajov, aby sa zabránilo uvoľneniu
Po utiahnutí matice prerazte koniec závitu, aby sa závit zničil.
2. Lepiaca zámka - kvapalina na zaistenie matíc
Naneste kvapalinu na zaisťovanie matíc do polohy utiahnutia skrutiek a potom naskrutkujte maticu. Po samovytvrdnutí je uzamykací efekt dobrý.
