Wstępne obciążenie gwintułącznikpołączenie odnosi się do osiowej siły ściskającej przyłożonej do łącznika podczas montażu, zanim wytrzyma on jakiekolwiek obciążenie robocze. Odpowiednie napięcie wstępne jest niezbędnym warunkiem zapewnienia niezawodności, szczelności i stabilności połączeń gwintowych. Niezgodne-wczytanie wstępne spowoduje różne błędy połączenia. Niewystarczające napięcie wstępne powoduje zwykle przerwy w połączeniach i względny poślizg pomiędzy połączonymi elementami pod obciążeniem, powodując poluzowanie elementów złącznych, a nawet nieprawidłową pracę całej maszyny. Nadmierne napięcie wstępne spowoduje sztuczne uszkodzenie części. Na przykład w konstrukcjach uszczelniających z pierścieniem O- nadmierne napięcie wstępne zmiażdży pierścień O-, co doprowadzi do uszkodzenia uszczelnienia i wycieku.
Niewłaściwe napięcie wstępne połączeń gwintowych powoduje głównie trzy rodzaje poważnych konsekwencji:
1 Awaria statyczna elementów złącznych i połączonych komponentów
Zbyt-dokręcone śrubyprzy nadmiernym napięciu wstępnym przekroczy dopuszczalne obciążenie statyczne elementów złącznych i połączonych części, powodując sztuczne uszkodzenie konstrukcji. W łagodnych przypadkach powoduje uszkodzenie zębów gwintu, zdzieranie gwintu i zatarcie gwintu. W ciężkich przypadkach prowadzi to do złamania śruby, zmiażdżenia, odkształcenia lub pęknięcia łączonych elementów, co skutkuje całkowitą utratą wydajności połączenia.
2 Poślizg, oddzielenie połączonych części i błąd poluzowania łącznika
W przypadku zwykłych połączeń śrubowych poddawanych obciążeniom poprzecznym napięcie wstępne wytwarza normalny nacisk na powierzchnię złącza, a siła tarcia na powierzchni styku wytrzymuje obciążenia zewnętrzne. Wielkość napięcia wstępnego bezpośrednio określa nośność poprzeczną połączenia. Niewystarczające napięcie wstępne powoduje niewystarczające tarcie na powierzchni złącza, powodując względny poślizg łączonych elementów, przemieszczenie elementów, ugięcie i marszczenie powierzchni. W ekstremalnych warunkach pracy,śrubamogą zostać odcięte pod wpływem poprzecznej siły ścinającej.
W przypadku połączeń śrubowych przenoszących obciążenia osiowe napięcie wstępne zapewnia siłę ściskającą na powierzchni złącza, a efektywna siła ściskająca podczas pracy to szczątkowe napięcie wstępne. Niewystarczające napięcie wstępne zmniejsza siłę ściskającą na powierzchni złącza i powoduje poluzowanie połączenia. W zmiennych warunkach pracy może nastąpić poważne rozdzielenie połączonych części. Tymczasem niewystarczające napięcie wstępne znacznie zmniejsza odporność konstrukcji na drgania. Intensywne wibracje poprzeczne generowane podczas pracy sprzętu ostatecznie spowodują poluzowanie się nakrętek i uszkodzenie połączenia.
3 Awaria zmęczeniowa śruby
Niewłaściwe napięcie wstępne jest główną przyczyną uszkodzeń zmęczeniowych śruby. Chociaż odpowiednio zmniejszone napięcie wstępne może obniżyć średnie naprężenie cyklicznego obciążenia śrub, to znacznie zwiększa amplitudę wahań obciążenia i intensyfikuje zmienność naprężeń przemiennych. Ogólnie rzecz biorąc, znacznie zmniejsza to trwałość zmęczeniową śrub, powodując pęknięcia zmęczeniowe i pęknięcia pod wpływem-trwałych zmiennych obciążeń i wibracji, a także powodując nagłe awarie połączeń.
Dlatego w procesie montażu należy ściśle określić zakres napięcia wstępnego śruby i momentu dokręcania. W praktyce produkcyjnej naukowy i rozsądny zakres momentu dokręcania należy określić poprzez kompleksowe uwzględnienie poziomu ważności, stanu obciążenia, trybu ruchu, charakterystyki strukturalnej, specyfikacji gwintu i klasy wytrzymałości, właściwości materiałowych połączonych części i celów połączenia. Podczas montażu należy ściśle przestrzegać określonych norm momentu obrotowego, aby uniknąć nadmiernego-dokręcenia lub niedokręcenia-. Skutecznie poprawia to ogólną niezawodność połączeń gwintowych oraz zwiększa odporność zmęczeniową i żywotność elementów złącznych i konstrukcji łączących.
