Με σπείρωμασυνδετήραςΗ σύνδεση είναι η πιο βασική και ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος σύνδεσης στη μηχανική συναρμολόγηση. Κατά τη διάρκεια του σέρβις, οι σύνδεσμοι είναι επιρρεπείς σε χαλάρωση υπό την επίδραση κραδασμών του εξοπλισμού, εναλλασσόμενων φορτίων, κρουστικών φορτίων και άλλων συνθηκών εργασίας, γεγονός που μειώνει άμεσα την ακρίβεια συναρμολόγησης και την αξιοπιστία της λειτουργικής ασφάλειας του εξοπλισμού και επηρεάζει περαιτέρω την ποιότητα του προϊόντος και την απόδοση παραγωγής. Αυτή η εργασία αναλύει διεξοδικά τις κύριες αιτίες χαλάρωσης των συνδέσεων με σπείρωμα και εισάγει κοινώς χρησιμοποιούμενες δομές κατά της χαλάρωσης και προστατευτικά μέτρα, παρέχοντας μια αναφορά για την ορθολογική εφαρμογή των συνδετήρων με σπείρωμα.
1 Αιτίες χαλάρωσης των συνδέσεων στερέωσης με σπείρωμα
Η βασική αρχή της σύνδεσης του συνδετήρα με σπείρωμα είναι η συμπίεση και η στερέωση των συνδεδεμένων εξαρτημάτων μέσω της αξονικής προφόρτισης που δημιουργείται από το σφίξιμο του μπουλονιού. Η εξασθένηση ή η αστοχία της αξονικής προφόρτισης μετά το σφίξιμο του μπουλονιού ορίζεται ως χαλάρωση της σύνδεσης με σπείρωμα. Οι κύριες αιτίες χαλάρωσης της σύνδεσης με σπείρωμα συνοψίζονται ως εξής:
1.1 Σχεδιαστικά ελαττώματα
(1) Λανθασμένη επιλογή μπουλονιών
Κατά την διάρκειαμπουλόνιΣφίξιμο, η δύναμη σύσφιξης της σύνδεσης αυξάνεται με την αύξηση της προφόρτισης του μπουλονιού. Όταν η προφόρτιση φτάσει την αντοχή διαρροής του υλικού του μπουλονιού, εμφανίζεται πλαστική παραμόρφωση στο μπουλόνι. Σε αυτή την περίπτωση, η συνεχής αύξηση της προφόρτισης οδηγεί σε αμελητέα ή καθόλου αύξηση της δύναμης σύσφιξης. Το υπερβολικό υπερβολικό-σφίξιμο θα μειώσει σταδιακά τη δύναμη σύσφιξης και τελικά θα προκαλέσει θραύση του μπουλονιού. Επομένως, οι σχεδιαστές πρέπει να υπολογίζουν με ακρίβεια τη ροπή σύσφιξης των μπουλονιών και να επιλέγουν τις κατάλληλες προδιαγραφές μπουλονιών και σχήματα σύνδεσης με βάση το βάρος των εξαρτημάτων, τις συνθήκες εργασίας ρουλεμάν, τις προδιαγραφές ασφαλείας και άλλες παραμέτρους, ώστε να αποφεύγονται αστοχίες χαλάρωσης και θραύσης που προκαλούνται από ακατάλληλη επιλογή.
(2) Έλλειψη ή παράλογη σχεδίαση κατά της χαλάρωσης-
Οι συνδέσεις με σπείρωμα λειτουργούν συνεχώς κάτω από πολύπλοκες συνθήκες εργασίας, όπως κραδασμούς, εναλλασσόμενα φορτία και κρούσεις. Ελλείψει αποτελεσματικών-κατασκευών κατά της χαλάρωσης ή με ακατάλληλα αντι-σχήματα κατά της χαλάρωσης, είναι πιθανό να προκύψουν αστοχίες όπως χαλάρωση σπειρώματος και πτώση των μπουλονιών και των παξιμαδιών. Αντίστοιχα, τα στοχευμένα μέτρα κατά της χαλάρωσης θα διαμορφωθούν σύμφωνα με τις συνθήκες λειτουργίας του εξοπλισμού στο στάδιο του σχεδιασμού του προϊόντος, ώστε να αποφευχθεί η αστοχία σύνδεσης υπό σοβαρές συνθήκες εργασίας.
1.2 Ανεπαρκής προφόρτιση
Η προφόρτιση που δημιουργείται μετά το σφίξιμο του μπουλονιού καθορίζει άμεσα το αποτέλεσμα σύσφιξης μεταξύ των συνδεδεμένων εξαρτημάτων και η ανεπαρκής προφόρτιση είναι μία από τις βασικές αιτίες χαλάρωσης της σύνδεσης με σπείρωμα. Η τυπική συναρμολόγηση απαιτεί η προφόρτιση του μπουλονιού να είναι κοντά ή να φθάνει στην αντοχή διαρροής του υλικού για να διασφαλιστεί η σταθερότητα της σύνδεσης. Ωστόσο, στην πραγματική παραγωγή και συναρμολόγηση, πολλοί παράγοντες οδηγούν σε υποτυπώδη ροπή σύσφιξης, συμπεριλαμβανομένης της περιορισμένης δύναμης λειτουργίας των εργαζομένων και των αταίριαστων εργαλείων συναρμολόγησης. Επιπλέον, ορισμένα έγγραφα διεργασίας δεν καθορίζουν την τυπική ροπή σύσφιξης μπουλονιών και δεν υπάρχουν ειδικά εργαλεία ροπής στρέψης στους σταθμούς συναρμολόγησης. Οι χειριστές κρίνουν την κατάσταση σύσφιξης μόνο από την εμπειρία και τη διαίσθηση, με αποτέλεσμα την ανεπαρκή προφόρτιση των μπουλονιών σε περιοχές που είναι επιρρεπείς σε κραδασμούς-και τη χαλάρωση της αστοχίας μετά από-μακροχρόνια λειτουργία.
1.4 Προκαλούμενη χαλάρωση από παραμόρφωση συμπίεσης επιφάνειας ρουλεμάν
Όταν οι φέρουσες επιφάνειες τουμπουλόνια και παξιμάδιακαι οι επιφάνειες επαφής των συνδεδεμένων εξαρτημάτων φέρουν συμπιεστικά φορτία, η υπερβολική τοπική καταπόνηση θα προκαλέσει πλαστική παραμόρφωση, όπως επιφανειακή πίεση και κατάρρευση. Η παραμόρφωση των επιφανειών ρουλεμάν οδηγεί άμεσα στην εξασθένηση ή την πλήρη απώλεια της αποτελεσματικής προφόρτισης του μπουλονιού, αυξάνει το διάκενο προσαρμογής των συνδέσεων με σπείρωμα και τελικά προκαλεί χαλάρωση αστοχίας των συνδετήρων.
1.4 Μη-Τυπικές διαδικασίες συναρμολόγησης
Για δομές συναρμολόγησης με τακτικά κατανεμημένα πολλαπλά μπουλόνια, η έλλειψη τυποποιημένων προδιαγραφών διαδικασίας σύσφιξης θα οδηγήσει σε μη ισορροπημένη τάση και ασυνεπή σφίξιμο κάθε μπουλονιού λόγω διαταραγμένων ακολουθιών σύσφιξης όταν οι χειριστές εργάζονται αποκλειστικά από την εμπειρία, με αποτέλεσμα τη χαλάρωση της σύνδεσης. Για παράδειγμα, τα τετράγωνα-κατανεμημένα μπουλόνια στερέωσης πρέπει να σφίγγονται διαγώνια και σε πολλαπλά περάσματα για να εξασφαλίζεται ομοιόμορφη πίεση σε όλα τα μπουλόνια. Οι μη τυπικές διαδικασίες συναρμολόγησης όχι μόνο θα προκαλέσουν χαλάρωση των μπουλονιών, αλλά θα οδηγήσουν επίσης σε παραμόρφωση των συνδεδεμένων εξαρτημάτων και σε εξάντληση της ακρίβειας του συγκροτήματος-από-ανοχής λόγω ανομοιόμορφης κατανομής τάσεων.
1.5 Ελαττώματα ποιότητας επεξεργασίας εξαρτημάτων
Η ακρίβεια κατεργασίας των οπών με σπείρωμα και των οπών στερέωσης μπουλονιών επηρεάζει άμεσα την ποιότητα συναρμολόγησης και το αποτέλεσμα προφόρτισης των συνδέσεων με σπείρωμα. Η απόκλιση του ανοίγματος είναι ένας βασικός παράγοντας που προκαλεί χαλάρωση: οι μικρού μεγέθους τρύπες οδηγούν σε δυσκολίες συναρμολόγησης και ανεπαρκή εφαρμογή του σπειρώματος. Οι μεγάλες οπές μειώνουν την περιοχή επαφής μεταξύ τουςμπουλόνι/παξιμάδιεπιφάνειες ρουλεμάν και συνδεδεμένα μέρη, προκαλώντας τοπική συγκέντρωση τάσεων και παραμόρφωση κατάθλιψης, η οποία καταστρέφει την προ{0}}κατάσταση σύσφιξης και τελικά έχει ως αποτέλεσμα τη χαλάρωση της αστοχίας των συνδετήρων.
2 Κοινές αντι-κατασκευές χαλάρωσης για συνδέσεις συνδετήρων με σπείρωμα
Σύμφωνα με τις αρχές λειτουργίας, οι αντι-κατασκευές χαλάρωσης για συνδέσεις με σπείρωμα χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: κατά της τριβής-αντί-χαλάρωσης, μηχανική κατά-αντί-χαλάρωσης και μόνιμη αντι-χαλάρωση. Οι αρχές λειτουργίας και τα σενάρια εφαρμογής κάθε τύπου έχουν ως εξής:
