Uvoľnená skrutka môže zastaviť celý výrobný závod a stáť spoločnosť tisíce alebo dokonca desiatky tisíc juanov. Okrem toho môžu uvoľnené skrutky spôsobiť bezpečnostné riziká v továrni. Aké sú teda hlavné príčiny uvoľnených skrutiek? Vo všeobecnosti existujú príčiny, ako je spontánne uvoľnenie, automatické uvoľnenie a uvoľnenie z únavy.
Video materiál, odporúča sa pozerať WiFi
5 dôvodov, prečo sú skrutky uvoľnené
01
obrázok
Pod utiahnutím
Nedostatočne utiahnuté alebo nesprávne utiahnuté skrutky majú vo svojej podstate nedostatočnú predbežnú uťahovaciu silu. Ak sa opäť uvoľnia, spoj nebude mať dostatočnú upínaciu silu, aby držal rôzne časti pohromade. To môže spôsobiť bočné kĺzanie medzi dvoma časťami a skrutka bude vystavená zbytočnému šmykovému namáhaniu, čo môže v konečnom dôsledku spôsobiť zlomenie skrutky.
obrázok
02
obrázok
vibrácie
obrázok
Skúšky skrutkových spojov pri vibráciách ukázali, že veľa malých "laterálnych" pohybov spôsobuje, že sa obe časti spoja pohybujú voči sebe navzájom, ako aj voči hlave skrutky alebo matici a spojovanej časti.
Tieto opakované pohyby pôsobia proti treniu medzi skrutkou a spájanými časťami. Nakoniec vibrácie spôsobia, že sa skrutka „uvoľní“ na svojich závitoch a spoj stratí svoju zvieraciu silu.
03
obrázok
Vložiť
Inžinieri, ktorí navrhujú a vyvíjajú napätie skrutiek, počítajú s obdobím zábehu, s určitou stratou predpätia, počas ktorého sa skrutky môžu uvoľniť v tesnosti.
Toto uvoľnenie je spôsobené vložením medzi hlavu skrutky a/alebo maticu, závity a lícujúce povrchy spojených častí a môže sa vyskytnúť v mäkkých materiáloch (ako sú kompozity), ako aj v tvrdých leštených kovoch.
Ak je spoj nesprávne navrhnutý alebo ak skrutky nie sú na začiatku napnuté na špecifikované napätie, zapustenie spoja môže viesť k strate upínacej sily, ktorá nedosahuje minimálnu požadovanú upínaciu silu.
Medzi povrchmi kĺbov sú mikroskopické nerovnosti. Pôsobením sily predbežného utiahnutia skrutky po dotiahnutí sa hrbole rozdrvia a trvale plasticky deformujú. V dôsledku toho sa skráti upínacia dĺžka skrutky, čo v konečnom dôsledku povedie k zníženiu sily predbežného utiahnutia skrutky.
obrázok
04
obrázok
Tesnenie a tepelná rozťažnosť
Mnohé skrutkové spoje obsahujú tenké, mäkké tesnenie medzi hlavou skrutky a povrchom spoja na utesnenie spoja a zabránenie úniku plynu alebo kvapaliny. Samotná podložka tiež pôsobí ako pružina, ktorá sa odrazí pod tlakom skrutky a protiľahlej plochy.
V priebehu času, najmä pri vysokých teplotách alebo korozívnych chemikáliách, môže tesnenie „tečúť“, čo znamená, že stráca elasticitu, čo vedie k strate zvieracej sily.
Ak sú skrutky a spoje vyrobené z rôznych materiálov, nadmerné teplotné rozdiely v dôsledku rýchlych zmien prostredia alebo procesov priemyselného cyklovania spôsobia, že sa materiál skrutiek rýchlo roztiahne alebo zmrští, čo môže spôsobiť uvoľnenie skrutiek.
obrázok
obrázok
05
obrázok
vplyv
Náraz - Väčšie nárazové zaťaženie prevyšuje treciu silu, keď je skrutka vopred utiahnutá, čo spôsobuje kĺzanie.
Dynamické alebo striedavé zaťaženie zo strojov, generátorov, veterných turbín atď. môže spôsobiť mechanické otrasy - nárazovú silu pôsobiacu na skrutku alebo kĺb, čo spôsobí, že skrutky navzájom kĺžu.
Rovnako ako vibrácie, aj tento sklz môže nakoniec spôsobiť uvoľnenie skrutiek a pri navrhovaní spojov pre také veľké zaťaženie sa často neberie do úvahy ani otrasy.
obrázok
Čo je predbežné načítanie?
obrázok
Pojem s viacerými význammi v strojárstve. Jedným z nich je napätie (zaťaženie) vytvorené spojovacím prvkom pri jeho počiatočnom utiahnutí. Keď sa skrutka natiahne, komponenty medzi skrutkou a maticou sa stlačia, čím sa zvýši to, čo sa nazýva upínacie zaťaženie až do konca procesu uťahovania.
Nebezpečenstvo uvoľnených skrutiek
01
obrázok
Netesnosť príruby
obrázok
02
obrázok
Rotor ventilátora sa oddelil od strojovne a odpadol
obrázok
03
obrázok
Vypadla skrutka spojenia vibrácií lodného motora
Vibračné spojovacie skrutky lodného motora odpadli a spôsobili ďalšie poškodenie zariadenia, keď sa loď valila.
V skrutkovom spojení utiahnutie matice skutočne spôsobí predĺženie skrutky, ako keď ťaháte pružinu. Táto ťažná sila alebo napätie vytvára opačnú upínaciu silu, ktorá pevne drží dve časti spojeného kusu pohromade. Ak je skrutka uvoľnená, upínacia sila sa oslabí.
Uvoľnené skrutky sú viac než len bolesť hlavy. Ak spoje nie sú rýchlo dotiahnuté, môže začať unikať kvapalina alebo plyn, môžu sa zlomiť skrutky, môže dôjsť k poškodeniu zariadenia alebo môže dôjsť ku katastrofálnej nehode.
Zhrnúť
"Najlepší spôsob, ako zabrániť uvoľneniu, je zabezpečiť, aby sila predbežného utiahnutia bola dostatočná a nespôsobila problémy, ako je skĺznutie alebo otvorenie spoja."
Z vyššie uvedenej analýzy je zrejmé, že existujú tri dôvody na uvoľnenie v dôsledku nedostatočnej alebo zníženej sily predbežného utiahnutia. Preto je potrebná špeciálna kontrola sily predbežného utiahnutia skrutiek na kontrolu rizika uvoľnenia.
Pokiaľ je predbežná uťahovacia sila dostatočná na splnenie požiadaviek a pokiaľ upínacia dĺžka nie je príliš krátka (napríklad lk Väčšia alebo rovná 3d), skrutky sa vo všeobecnosti automaticky neuvoľnia, aj keď dôjde k určité zaťaženie vibráciami.
Kombinácia dobrého dizajnu skrutiek, správneho vývoja upínacej sily a vhodných zariadení na zaistenie skrutiek môže spoľahlivo zaistiť skrutkové spoje proti mnohým problémom s uvoľnením, ktoré sú tu uvedené.
Dobré skrutkové spojenie bude navrhnuté s vhodne veľkými a typovými skrutkami a maticami a špecifikované s optimálnym napätím, aby sa dosiahla upínacia sila potrebná na udržanie integrity spojenia.
Správna upínacia sila v aplikácii vyžaduje, aby napätie (predpätie) v každej skrutke dosiahlo správnu úroveň a zostalo na tejto úrovni počas celej životnosti.
Preto je dôležité udržiavať primerané napätie na skrutkách. Ultrazvukové vlny sa môžu použiť na meranie axiálnej sily skrutiek počas návrhu, aby sa zabezpečilo, že sila predbežného utiahnutia skrutiek spĺňa konštrukčné požiadavky.
