Připojení závitových spojů je široce používáno a problémem, který nás dělá bolestí hlavy, je uvolněnost závitových spojů v procesu použití. K vyřešení tohoto problému vynálezci navrhují metody, jak zabránit uvolnění spojovacích mechanismů, a existuje mnoho mechanismů, které vedou k uvolnění spojů. V poslední době parts.com se společnost dozvěděla o rotujících a neotáčejících se mechanismech volnosti spojek. Následují relevantní znalosti, které s vámi sdílíme a doufáme, že vám pomohou.
Rotující a neotáčící se uvolněnost
V drtivé většině aplikací je třeba utažit závitové spojovací spony, aby bylo možné vyvinout před zatížení v kloubu. Volnost může být definována jako ztráta před zatížení po utahování. To se může stát v obou směrech. Rotující volnost, obecně známá jako samovolné uvolnění, se týká relativní rotace spojovacích zařízení při vnějším zatížení. Neotáčení volnosti znamená, že mezi vnitřním závitem a vnějším závitem nedochází k žádnému relativnímu otáčení, ale dojde ke ztrátě před načtením.
Volnost upevňovacích součástí v důsledku neotáčející se volnosti
Po montáži může samotná upevňovací akce nebo deformace spoje vést k neotáčení. To může být důsledkem plastového kolapsu těchto rozhraní. Když se oba povrchy vzájemně 2000, asperita na každém povrchu nese tlakové zatížení na nosné ploše. Vzhledem k tomu, že skutečná kontaktní plocha nerovností může být mnohem menší než makro plocha, a to i při středním zatížení, napětí nerovností v důsledku drsnosti povrchu bude větší než kluzná pevnost materiálu a tyto hrboly budou nést velmi vysoké místní napětí, což vede k deformaci plastu.
To může způsobit částečné zhroucení povrchu po dotažení. Tento druh kolapsu se často nazývá vložení. Množství upínací síly ztracené v důsledku vkládání závisí na tuhosti šroubů a spojených dílů, počtu rozhraní v kloubu, drsnosti povrchu a aplikovaném kontaktním napětí. Při mírných podmínkách povrchového namáhání počáteční kolaps obvykle vede ke ztrátě asi 1% až 5% upínací síly, z nichž polovina se ztratí během prvních několika sekund po utažení spoje. Když je spoj dynamicky zatížen aplikační silou, bude kloub dále snížen v důsledku změny tlaku na rozhraní spoje.
Uvolnění v důsledku ztráty vložení je problematické u spojů sestávajících z několika tenkých povrchů spojů a malých upínacích délek šroubů. Pokud namáhání ložiska povrchu zůstává pod pevností stlačitého kluzu spojového materiálu, lze vloženou ztrátu vypočítat a kompenzovat návrhem spoje.
Teorie samovolné smyšlky junker
Gerhard Junker publikoval v roce 1969 6900551969 (SAE paper 6900551969, nový standard pro samovolné uvolnění spojek při vibracích). Výsledky jeho experimentální práce jsou dány na podporu jeho teorie o příčinách samovolného uvolnění závitových spojů. Jeho klíčovým objevem je, že jakmile dojde k relativnímu pohybu mezi zasouvácími závity a mezi nosnou plochou upevňovacího prvku a upínacím materiálem, předpínací materiál se uvolní v důsledku rotace. Junker zjistil, že boční dynamické zatížení vytvořilo vážnější podmínky samovolného uvolnění než axiální dynamické zatížení. Důvodem je, že radiální pohyb při axiálním zatížení je zjevně menší než při příčném zatížení.
Junkerův výzkum ukazuje, že k samovolné povolovací jev dochází, když se předem dotažené upevňovací zařízení pohybuje mezi odpovídajícím závitem a nosnou plochou upevňovací složky. Je-li příčná síla působící na spoj větší než třecí síla produkovaná předtažením šroubu, dojde k relativnímu pohybu. U malého bočního posunutí může dojít k relativnímu pohybu mezi stranou závitu a kontaktní plochou podpěře. Jakmile je mezera závitu překonána, šroub bude vystaven ohybové síle. Pokud boční posuv pokračuje, bude klouzat i nosná plocha hlavy šroubu. Jakmile k tomu dojde, závit a hlava šroubu budou mít pouze malý koeficient tření nebo dokonce dočasně ztratí tření. Vzhledem k předutahovací síle působící na úhel šroubovice závitu bude rotační točivý moment generovaný na závitu generovat příslušnou rotaci mezi maticí a šroubem.
Při opakovaném bočním pohybu může mechanismus zcela uvolnit upevňovací návpěv. Za účelem prostudování příčin uvolnění vyvinul Juncker zkušební stroj, tzv. "Junckerův stroj", který kvantifikuje účinnost uvolnění odporu konstrukce spojovací prvky.
Válečkové ložiska se používají k odstranění účinku tření mezi pohyblivými a stacionárními deskami. Snímač tlaku umožňuje nepřetržité sledování zatížení šroubu při bočním pohybu z pohyblivé desky upnuté maticí. To je hlavní výhoda oproti standardu nárazové zkoušky, protože ztráty před zatížením lze měřit během zkoušky a vztah mezi předtěžením a cyklem lze vyrýt. Myšlenka stroje Junker spočívá v tom, že boční posunutí generované vačkou způsobí, že se kloub po otočení (skluzu) po překonání tření spoje roztáčí.
