Η σύνδεση των συνδετήρων με σπείρωμα χρησιμοποιείται ευρέως και το πρόβλημα που μας κάνει να κεφαλαλγούμε είναι η χαλαρότητα των συνδετήρων με σπείρωμα κατά τη διαδικασία χρήσης. Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, οι εφευρέτες σχεδιάζουν μεθόδους για να αποτρέψουν τη χαλάρωση των συνδετήρων και υπάρχουν πολλοί μηχανισμοί που οδηγούν σε χαλάρωση των συνδετήρων. Πρόσφατα, η standard parts.com έχει μάθει για τους περιστρεφόμενους και μη περιστρεφόμενους μηχανισμούς χαλάρωσης των συνδετήρων. Ακολουθεί η σχετική γνώση που μοιραζόμαστε μαζί σας, ελπίζοντας να σας βοηθήσουμε.
Περιστρεφόμενη και μη περιστρεφόμενη χαλαρότητα
Στη συντριπτική πλειοψηφία των εφαρμογών, οι σύνδεσμοι με σπείρωμα πρέπει να σφίξουν για να ασκήσουν προφόρτωση στην άρθρωση. Η χαλαρότητα μπορεί να οριστεί ως η απώλεια προφόρτωσης μετά τη σύσφιξη. Αυτό μπορεί να συμβεί με οποιονδήποτε τρόπο. Η περιστρεφόμενη χαλαρότητα, κοινώς γνωστή ως αυτο-χαλάρωση, αναφέρεται στη σχετική περιστροφή των συνδετήρων υπό εξωτερικό φορτίο. Η μη περιστρεφόμενη χαλαρότητα σημαίνει ότι δεν υπάρχει σχετική περιστροφή μεταξύ εσωτερικού νήματος και εξωτερικού νήματος, αλλά θα προκύψει απώλεια προφόρτισης.
Χαλαρότητα των συνδετήρων λόγω μη περιστρεφόμενης χαλαρότητας
Μετά τη συναρμολόγηση, ο ίδιος ο συνδετήρας ή η παραμόρφωση της άρθρωσης μπορεί να οδηγήσει σε μη περιστροφική χαλάρωση. Αυτό μπορεί να είναι το αποτέλεσμα της πλαστικής κατάρρευσης αυτών των διεπαφών. Όταν οι δύο επιφάνειες έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, η απεριξία σε κάθε επιφάνεια φέρει το φορτίο πίεσης στην επιφάνεια στήριξης. Επειδή η πραγματική περιοχή επαφής των εξογκωμάτων μπορεί να είναι πολύ μικρότερη από τη μακροπεριφέρεια, ακόμη και υπό μεσαίο φορτίο, η πίεση των εξογκωμάτων λόγω της τραχύτητας της επιφάνειας θα είναι μεγαλύτερη από την αντοχή απόδοσης του υλικού και αυτά τα εξογκώματα θα φέρουν πολύ υψηλή τοπική πίεση, με αποτέλεσμα την πλαστική παραμόρφωση.
Αυτό μπορεί να προκαλέσει μερική κατάρρευση της επιφάνειας μετά τη λειτουργία σύσφιξης. Αυτό το είδος κατάρρευσης συχνά ονομάζεται ενσωμάτωση. Η ποσότητα της δύναμης σύσφιξης που χάνεται λόγω της ενσωμάτωσης εξαρτάται από την ακαμψία των μπουλονιών και των συνδεδεμένων μερών, τον αριθμό των διεπαφών στην άρθρωση, την τραχύτητα της επιφάνειας και την εφαρμοζόμενη πίεση επαφής. Σε μέτριες συνθήκες επιφανειακής καταπόνησης, η αρχική κατάρρευση συνήθως οδηγεί σε απώλεια περίπου 1% έως 5% της δύναμης σύσφιξης, το ήμισυ της οποίας χάνεται στα πρώτα δευτερόλεπτα μετά τη σύσφιξη της άρθρωσης. Όταν η άρθρωση φορτωθεί δυναμικά από την εφαρμοζόμενη δύναμη, η άρθρωση θα μειωθεί περαιτέρω λόγω της αλλαγής πίεσης στην κοινή διεπαφή.
Η χαλάρωση λόγω απώλειας εισαγωγής είναι προβληματική στις αρθρώσεις που αποτελούνται από αρκετές λεπτές επιφάνειες αρθρώσεων και μικρά μήκη σύσφιξης μπουλονιών. Εάν η πίεση ρουλεμάν επιφάνειας παραμένει κάτω από τη συμπιεστική δύναμη απόδοσης του κοινού υλικού, η ενσωματωμένη απώλεια μπορεί να υπολογιστεί και να αντισταθμιστεί από το κοινό σχέδιο.
Junker συνδετήρας μόνος χαλαρώνοντας θεωρία
Ο Gerhard Junker δημοσίευσε μια τεχνική εργασία (SAE paper 6900551969, ένα νέο πρότυπο για την αυτο-χαλάρωση των συνδετήρων υπό δόνηση) το 1969. Τα αποτελέσματα του πειραματικού έργου του δίνονται για να υποστηρίξουν τη θεωρία του σχετικά με τις αιτίες της αυτο-χαλάρωσης των συνδετήρων με σπείρωμα. Η βασική του ανακάλυψη είναι ότι μόλις υπάρξει σχετική κίνηση μεταξύ των νημάτων εμπλοκής και μεταξύ της επιφάνειας ρουλεμάν του συνδετήρα και του υλικού σύσφιξης, ο προ-συνδετήρας θα χαλαρώσει λόγω περιστροφής. Το Junker διαπίστωσε ότι το πλευρικό δυναμικό φορτίο παρήγαγε πιο σοβαρές συνθήκες αυτο-χαλάρωσης από το αξονικό δυναμικό φορτίο. Ο λόγος είναι ότι η ακτινική κίνηση κάτω από το αξονικό φορτίο είναι προφανώς μικρότερη από εκείνη κάτω από το εγκάρσιο φορτίο.
Η έρευνα Junker δείχνει ότι το φαινόμενο αυτο-χαλάρωσης συμβαίνει όταν ο προ-σφιγμένος συνδετήρας κινείται μεταξύ του νήματος που ταιριάζει και της επιφάνειας στήριξης του συνδετήρα. Όταν η εγκάρσια δύναμη που δρα στην άρθρωση είναι μεγαλύτερη από τη δύναμη τριβής που παράγεται από την προ σύσφιξη του μπουλονιού, θα συμβεί η σχετική κίνηση. Για μικρή πλευρική μετατόπιση, μπορεί να προκύψει σχετική κίνηση μεταξύ της πλευράς του νήματος και της επιφάνειας επαφής της περιοχής στήριξης. Μόλις ξεπεραστεί το κενό νήματος, το μπουλόνι θα υποβληθεί σε δύναμη κάμψης. Εάν η πλευρική ολίσθηση συνεχιστεί, η επιφάνεια ρουλεμάν της κεφαλής μπουλονιού θα γλιστρήσει επίσης. Μόλις συμβεί αυτό, το νήμα και η κεφαλή του μπουλονιού θα έχουν μόνο ένα μικρό συντελεστή τριβής ή ακόμη και θα χάσουν προσωρινά την τριβή. Λόγω της δύναμης προ σύσφιξης που ενεργεί στη γωνία έλικας του νήματος, η ροπή περιστροφής που παράγεται στο νήμα, επομένως, θα δημιουργήσει τη σχετική περιστροφή μεταξύ του παξιμαδιού και του μπουλονιού.
Κάτω από την επαναλαμβανόμενη πλευρική κίνηση, ο μηχανισμός μπορεί να χαλαρώσει εντελώς το συνδετήρα. Για να μελετήσει τις αιτίες της χαλάρωσης, ο Γιούνκερ έχει αναπτύξει μια μηχανή δοκιμών, τη λεγόμενη «μηχανή Γιούνκερ», η οποία θα ποσοτικοποιήσει την αποτελεσματικότητα της χαλάρωσης της αντίστασης του σχεδιασμού των συνδετήρων.
Τα ρουλεμάν κυλίνδρων χρησιμοποιούνται για να εξαλείψουν την επίδραση της τριβής μεταξύ των κινούμενων και στάσεων πιάτων. Ο αισθητήρας πίεσης επιτρέπει τη συνεχή παρακολούθηση του φορτίου του μπουλονιού όταν εφαρμόζεται πλευρική κίνηση από την κινούμενη πλάκα που σφίγγεται από το παξιμάδι. Αυτό είναι ένα σημαντικό πλεονέκτημα σε σχέση με το πρότυπο δοκιμής πρόσκρουσης, καθώς οι απώλειες προφόρτισης μπορούν να μετρηθούν κατά τη διάρκεια της δοκιμής και η σχέση μεταξύ προφόρτωσης και κύκλου μπορεί να σχεδιαστεί. Η ιδέα πίσω από τη μηχανή Junker είναι ότι η πλευρική μετατόπιση που παράγεται από την κάμερα θα προκαλέσει την ταλάντευση της άρθρωσης (διαφάνεια), η οποία θα παράγει αυτο-χαλάρωση εφέ αφού ξεπεράσει την τριβή του συνδετήρα.
