Połączenie gwintowanych łączników jest szeroko stosowane, a problemem, który sprawia, że ból głowy jest luźność gwintowanych łączników w procesie użytkowania. Aby rozwiązać ten problem, wynalazcy projektują metody zapobiegania poluzowaniu łączników, a istnieje wiele mechanizmów prowadzących do luzowania łączników. Ostatnio standardowa parts.com dowiedziała się o obrotowych i nieobrotowych mechanizmach luzowania łączników. Poniżej znajduje się odpowiednia wiedza, którą dzielimy się z Wami, mając nadzieję ci pomóc.
Luz obrotowy i nieobroty
W zdecydowanej większości zastosowań gwintowane elementy mocowania należy dokręcać w celu wstępnego obciążenia stawu. Luz można zdefiniować jako utratę napięcia wstępnego po dokręceniu. Może się to zdarzyć w obu przypadkach. Luz obrotowy, powszechnie znany jako samozapłciowe, odnosi się do względnego obrotu łączników pod obciążeniem zewnętrznym. Luz nieobrotowy oznacza, że nie ma względnego obrotu między gwintem wewnętrznym a zewnętrznym, ale nastąpi utrata napięcia wstępnego.
Luźność łączników z powodu nieobrotowego luzu
Po złożeniu samo zapięcie lub odkształcenie stawu może prowadzić do nieobrotowego poluzowania. Może to być wynikiem plastikowego upadku tych interfejsów. Gdy obie powierzchnie zetkają się ze sobą, asperity na każdej powierzchni nosi obciążenie nacisku na powierzchni podparcia. Ponieważ rzeczywista powierzchnia styku nierówności może być znacznie mniejsza niż obszar makro, nawet przy średnim obciążeniu, naprężenie nierówności ze względu na chropowatość powierzchni będzie większe niż wytrzymałość plastyczna materiału, a te uderzenia będą miały bardzo wysokie naprężenie lokalne, powodując deformację plastyczną.
Może to spowodować częściowe zawalenie się powierzchni po operacji dokręcania. Ten rodzaj upadku jest często nazywany osadzaniem. Ilość siły zacisku utracona w wyniku osadzania zależy od sztywności śrub i połączonych części, liczby interfejsów w połączeniu, chropowatości powierzchni i zastosowanego naprężenia kontaktowego. Przy umiarkowanych warunkach naprężeń powierzchniowych początkowy upadek zwykle powoduje utratę około 1% do 5% siły zaciskowej, z których połowa jest tracona w ciągu pierwszych kilku sekund po dokręceniu połączenia. Gdy połączenie jest ładowane dynamicznie przez przyłożoną siłę, połączenie zostanie dodatkowo zmniejszone ze względu na zmianę ciśnienia na interfejsie przegubu.
Poluzowanie spowodowane utratą wstawiania jest problematyczne w połączeniach składających się z kilku cienkich powierzchni połączeń i małych długości mocowania śrub. Jeżeli naprężenie łożyska powierzchniowego pozostaje poniżej wytrzymałości plastycznej materiału przesuwnego, straty osadzone można obliczyć i skompensować za pomocą konstrukcji połączenia.
Junker zapięcie samozapłaja teorii
Gerhard Junker opublikował w 1969 roku dokument techniczny (SAE paper 6900551969, nowy standard samozapłonu łączników pod wibracjami). Wyniki jego prac eksperymentalnych są podane na poparcie jego teorii na temat przyczyn samozapłonu gwintowanych łączników. Jego kluczowym odkryciem jest to, że po względnym ruchu między gwintami załączającymi i między powierzchnią łożyska łącznika a materiałem mocowania, łącznik wstępny stanie się luźny z powodu obrotu. Junker odkrył, że boczne obciążenie dynamiczne stworzyło poważniejsze warunki samozapłajania niż osiowe obciążenie dynamiczne. Powodem jest to, że ruch promieniowy pod obciążeniem osiowym jest oczywiście mniejszy niż pod obciążeniem poprzecznym.
Badania Junkera pokazują, że zjawisko samozapłciowego występuje, gdy wstępnie dokręcone zapięcie przesuwa się między pasującym gwintem a powierzchnią podtrzymującą łącznika. Gdy siła poprzeczna działająca na złącze jest większa niż siła tarcia wytwarzana przez śrubę dokręcania, wystąpi ruch względny. W przypadku niewielkiego przemieszczenia bocznego ruch względny może wystąpić między stroną gwintu a powierzchnią styku obszaru podparcia. Po pokonaniu szczeliny gwintu śruba zostanie poddana sile zginania. Jeśli ślizg boczny będzie się utrzymywał, powierzchnia łożyska głowicy śruby również się przesunie. Gdy tak się stanie, gwint i głowica śruby będą miały tylko niewielki współczynnik tarcia, a nawet tymczasowo tracą tarcie. Ze względu na siłę dokręcania przechodzącą na kąt heliksa gwintu, moment obrotowy generowany na gwintie wygeneruje odpowiedni obrót między nakrętką a śrubą.
W ramach powtarzającego się ruchu bocznego mechanizm może całkowicie poluzować łącznik. W celu zbadania przyczyn poluzowania, Juncker opracował maszynę testową, tak zwaną "maszynę Junckera", która określi skuteczność poluzowania odporności konstrukcji łącznika.
Łożyska wałeczkowe są stosowane w celu wyeliminowania wpływu tarcia między płytami ruchomymi i stacjonarnymi. Czujnik ciśnienia umożliwia ciągłe monitorowanie obciążenia śruby, gdy ruch boczny jest stosowany z ruchomej płyty zaciśniętej przez nakrętkę. Jest to duża przewaga nad standardem testu zderzeniowego, ponieważ straty napięcia wstępnego mogą być mierzone podczas testu i można wykreślić relację między napięciem wstępnym a cyklem. Ideą maszyny Junker jest to, że boczne przemieszczenie generowane przez krzywkę spowoduje, że połączenie będzie się kołysać (ślizg), co przyniesie efekt samozapłonu po pokonaniu tarcia łącznika.
