Разхлабени болтове и резбови крепежни елементи от вибрации

Разбира се, ние няма да открием Америка, като заявим, че същественото предимство на болтовите връзки пред други видове, като заварени и нитови връзки, е способността им да се демонтират.

Този имот обаче е не само предимство. Това може да доведе до проблеми като случайни саморазхлабване по време на работа. Такова случайно саморазвиване, което в литературата се нарича затихване на вибрациите, е важен феномен. Но най-лошото е, че често се подценява от инженерите.

Междувременно е изключително важно дизайнерът да е наясно с причините за евентуалното разхлабване на болтовете и той просто трябва да вземе предвид тези причини при разработването на надеждни връзки.

Информацията, която предоставяме по-долу, просто говори за разхлабването на болтовете и крепежните елементи с резба от вибрации. И това са ключовите факти за дизайнерите според теорията за разхлабване на крепежни елементи с резба, а също и за методи за предотвратяване на саморазвиване.

Много дизайнерски публикации описват множество специални крепежни елементи, подходящи за крепежни елементи с резба. Подобна информация за саморазхлабване на резбовите крепежни елементи ще обърка дизайнера, който няма теоретични познания.

По-долу е дадена основната информация за причини за саморазвиване резбови крепежни елементи и методи за предотвратяване на това явление.

Относно причините за саморазхлабване на болтове, гайки и други крепежни елементи

Разбира се, основната причина за разхлабване на болтовете е вибрациите.

Въпреки това, далеч по-честата причина за слабост е странично изместване на гайката или главата на болта спрямо връзката, което води до появата на относително движение в резбата.

При липса на това явление болтовете няма да се разхлабят, дори ако връзката е подложена на много силни вибрации. В процеса на подробно проучване можете също да определите сила на затягане, необходимо за болтовете, за да се предотврати плъзгане в съединението.

Често резултатът от саморазхлабването на болта е неуспех при умора, което намалява силата на затягане, действаща върху съединението. В резултат на това в съединението възниква плъзгане, което води до натоварване при огъване на болта и впоследствие до повреда на болта от умора.

Затегнатите болтове (или гайки) се въртят свободно, тъй като има относително движение между външната и външната резба. Това движение ще неутрализира фрикционна скоба и създава момент на затягане, който е пропорционален на стъпката на резбата и предварително натоварване.

Съществува три добре известни причини поява на относително движение в нишката:

Огъващи части, което води до появата на сили върху повърхността на триене. Когато се получи приплъзване, главата и конците се плъзгат, което води до разхлабване.
Диференциални топлинни ефекти, произтичащи от температурни разлики или разлики в материалите на затегнатите части.
Приложен усилия за свързване, което може да доведе до изместване на свързващите повърхности, което ще доведе до разхлабване на болта.

Борба срещу саморазвиване

През 60-те години. в Германия беше проучено, че променливата сила, приложена перпендикулярно, предотвратява саморазвиването.

Проучването на този въпрос доведе до създаването тестови съоръжения, който е предоставил обширна информация за стягащия ефект на самозатягащите се крепежни елементи.

В резултат на дългосрочни тестове и внимателно проучване учените са подобрили разнообразието от фиксатори, използвани от повечето големи компании.

Например обичайното пружинната шайба вече не се използва, тъй като е доказано, че действително допринася, а не предотвратява, отслабването.

За да се определи кое е най-подходящо за приложението във всеки отделен случай, е необходимо внимателно да се проучи обхватът и условията на бъдещата употреба на крепежния елемент.

Най-общо, за да се предотврати разхлабването на крепежни елементи, е необходимо:

1. Уверете се, че върху междинната повърхност на връзката достатъчна сила на затягане за предотвратяване на относително движение между главата на болта или гайката и съединението.

2. Проверете дали връзката е проектирана да бъде устойчивост на вдлъбнатини и релаксация на стреса.

3. Уверете се, че са посочени само тестваните винтови крепежни елементи. Това важи особено за уплътнители с резба като Loctite, закрепващи елементи за фланци като Whizlock. Или крепежни елементи с преобладаващ въртящ момент, като "Nyloc".

Саморазхлабващи крепежни елементи - само един аспект на болтовото съединение, който всеки дизайнер трябва да има предвид по време на процеса на проектиране.

Както се вижда на страничната снимка, дори ако резбите са напълно запечатани с уплътнител, това няма да отстрани проблеми, ако болтът не е предварително натоварен достатъчно, за да предотврати плъзгането на съединението. Снимката показва болт M12, частично износен от срязване.

Прилагането на позиция за анализ на чертежа за предотвратяване на разхлабването на вибрациите на резбовите крепежни елементи е предизвикателство.

Поради това се развиха много сериозни компании, като например Bolt Science (Bolt Science) компютърни програми за да помогне на инженерите да преодолеят проблемите, свързани с използването на връзки с резбови крепежни елементи и болтове.

Тези програми са лесни за използване и дори инженер с повърхностни познания в тази област ще може да реши проблемите, свързани с горната задача.