Dlaczego śruby się poluzowują i jak to zatrzymać
Śruby są jednym z najpopularniejszych rodzajów łączników gwintowanych, używanych do mocowania materiałów razem, zwykle w połączeniu z nakrętką, w celu utworzenia połączenia śrubowego.
Biorąc pod uwagę ich wszechstronność w łatwym montażu, regulacji lub nawet usuwaniu w razie potrzeby, nadają się do szerokiego zakresu zastosowań w wielu branżach, w tym w motoryzacji, lotnictwie i przemyśle.
Jako nietrwałe mocowanie śruby są również podatne na utratę obciążenia wstępnego i samoluzowanie, szczególnie gdy są narażone na silne wibracje. W tym artykule przyjrzymy się niektórym głównym powodom, dla których śruby i inne gwintowane łączniki stają się poluzowane i co możesz zrobić, aby temu zapobiec.
Zanim przyjrzymy się niektórym z najlepszych metod zapobiegania, w tym tym popartym testami Junkera i liderami branży, ważne jest, aby zrozumieć przyczynę problemu.
Przyczyny poluzowania śrub
Śruby i inne elementy złączne mogą się poluzować z różnych powodów, w tym wstrząsów, wibracji i obciążeń dynamicznych. Jeśli aplikacja przykręcana jest źle zaprojektowana lub nie jest prawidłowo zainstalowana, jest znacznie bardziej prawdopodobne, że się poluzuje.
1) Wibracje
Elementy złączne narażone na wibracje są stopniowo rozluźniane z powodu niewielkich ruchów względnych i zmian obciążenia prowadzących do krótkotrwałych sytuacji bez tarcia, w których nakrętka lub śruba odwija się.
2) Rower termiczny
Metale rozszerzają się po podgrzaniu i kurczą się, gdy ostygną. Może to prowadzić do poluzowania połączenia śrubowego, ponieważ obciążenie wstępne zmienia się wraz z długością śruby. Może to spowodować poluzowanie stawu. Można to wykorzystać na swoją korzyść, w przypadku podgrzania zablokowanego łącznika, aby go poluzować.
3) Nadmierne dokręcanie
Podczas instalacji ważne jest przestrzeganie specyfikacji momentu obrotowego, ponieważ nadmierne dokręcanie nakrętek i śrub może uszkodzić gwinty, negatywnie wpływając na działanie łącznika.
4) Niedokręcanie
Śruba musi być wystarczająco dokręcona, aby była skuteczna. Dzieje się tak, ponieważ zastosowane obciążenie wstępne przenosi się przez łącznik, działając jako siła zaciskowa. Jeśli śruba nie ma wystarczającego obciążenia wstępnego, łącznik obraca się i będzie działał luźnie z powodu braku siły zacisku. Accu posiada szereg podkładek, które mogą być używane do zwiększenia obciążenia wstępnego, na przykład podkładki sprężynowe i zą bkowane podkładki blokujące.
W zastosowaniach naprężających śruba, która nie jest wystarczająco dokręcona, może spowodować poślizg jednej z mocowanych powierzchni, co powoduje naprężenie ścinające śrubę, powodując jej pęknięcie.
5) Uszkodzone komponenty
Jeśli łącznik został uszkodzony, pogorszy to jego działanie. Może to wynikać z błędu instalacji, ponownego użycia starych elementów złącznych, a nawet wady produkcyjnej. Wszelkie uszkodzenia mogą spowodować fałszywy odczyt momentu obrotowego, powodując, że łącznik będzie luźniejszy lub mocniejszy niż jest to pożądane, co prowadzi do wcześniej wspomnianych problemów.
6) Złe warunki instalacji
Brud, smar lub smary mogą wpływać na zdolność łącznika do utrzymania wstępnego obciążenia w złączu. Smarowanie w złączu śrubowym może prowadzić do nadmiernego momentu obrotowego i wydłużenia lub uszkodzenia łącznika. Smarowanie zmniejsza moment obrotowy dla danego obciążenia zaciskowego, co oznacza, że znacznie więcej naprężeń może być nakładane przez łącznik dla danego momentu obrotowego, zwiększając ryzyko awarii.
5 wskazówek, jak zapobiec luźnemu działaniu elementów złącznych
Połączenie dobrej konstrukcji, starannej instalacji i stosowania sprawdzonych metod zapobiegawczych pomaga uczynić śrubę bardziej odporną na poluzowanie, szczególnie w odniesieniu do powyższych czynników. Accu oferuje szeroką gamę produktów profilaktycznych, które są używane przez wiodące marki inżynieryjne. Poniższe 6 wskazówek pomoże Ci chronić zespoły przed poluzowaniem.
1) Użyj nakrętek blokujących jako części zespołu 
Nakrętki blokujące są specjalnie zaprojektowane, aby zapewnić ochronę przed samoluzowaniem. Ny@@ lonowe nakrętki bloku jące i wszystkie metalowe nakrętki bloku jące to dwa z najpopularniejszych przykładów taniej odporności na wibracje, z opcją premium dostępną w nakrętkach Aerotight, która zapewnia bardzo skuteczną odporność na poluzowanie po zainstalowaniu.
Zapoznaj się z naszym artykułem Nakrętki bloku jące, aby dowiedzieć się więcej o różnicach między różnymi typami nakrętek blokujących.
2) Naszywki blokujące gwinty zapewniają tarcie i ochronę
AccuLock to specjalistyczna mieszanka blokująca gwinty firmy Accu, którą można dodawać do gwintów śrub i śrub ze stali nierdzew nej, aby chronić elementy złączne przed korozją, ścięciem i zmęczeniem.
Naszyw@@ ki blokujące gwinty Accu Lock są popularną metodą maksymalizacji wydajności zespołów gwintowanych. Klej do blokowania gwintów chemicznie wiąże materiały ze sobą, zwiększając tarcie, co pomaga przeciwdziałać poluzowaniu i wibracjom. Jest to powszechny wybór w przemyśle lotniczym, aby zapobiec zmęczeniu elementów złącznych, aw przemyśle motoryzacyjnym, aby zapobiec samoluzowaniu i korozji.
Naszywki AccuLock można dodawać do praktycznie każdego elementu mocującego i mogą być używane w połączeniu z opcjami mechanicznymi, takimi jak podkładki antywibracyjne i nakrętki blokujące.
3) Udowodniono, że podkładki Nord-Lock są odporne na wibracje i są wspierane testami Junkera
Specjalistyczne urządzenia antywibracyjne, takie jak podkładki Nord-Lock, służą do odporności na wibracje i obciążenia dynamiczne. Podkładki te są używane w parach i mają blokujące krzywki, które zapewniają unikalny system blokowania klinów, który zabezpiecza krytyczne elementy złączne narażone na ekstremalne wibracje lub obciążenia dynamiczne.
W przeciwieństwie do tradycyjnych podkładek antywibracyjnych, które polegają na tarciu, aby zapobiec poluzowaniu śrub, podkładki Nord-Lock zabezpieczają łączone elementy za pomocą naprężenia.
Napi@@ ęcie to osiąga się przez blokujące krzywki po wewnętrznej stronie pary podkładek mocujących się ze sobą, tworząc nachylenie krzywki o większym kącie niż nachylenie gwintu śruby. W wyniku tej konfiguracji napięcie tworzy efekt klina pod łbem śruby, co zapobiega luźnemu obracaniu się nakrętki.
Pod@@ kładki Nord-Lock mogą być używane ze śrubami i śrubami o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie, takimi jak nasze śruby z łbem nasadkowym klasy 12.9.
Aby udowodnić skuteczność tej specjalistycznej podkładki blokującej kliny jako metody zapobiegania luźnieniu śrub, Grupa Nord-Lock przeprowadziła test Junkera zgodnie z DIN 65151, który można zobaczyć na poniższym filmie.
4) Używaj łączników z ząbkowanymi głowicami, gdy podkładki są nieodpowiednie
Ząbkowane śruby sześciokątne z kołnierzem i ząbkowane śruby z łbem nasadowym mają ząbki pod głowic ą, które wbijają się w powierzchnię, aby zwiększyć tarcie. Te elementy mocujące pomagają zapewnić dodatkową przyczepność do powierzchni zespołu i zmniejszają ryzyko poluzowania. Śruby i śruby ząbkowane są często stosowane w zastosowaniach, w których podkładki są nieodpowiednie.
5) Użyj mechanicznych metod blokowania
Mechaniczne blokowanie łącznika zapewnia pewność przed poluzowaniem poprzez umieszczenie mechanicznej bariery na drodze cofania łącznika.
W przypadku wierconego łącznika, takiego jak śruby zatrzaskowe, można użyć drutu blokującego, aby upewnić się, że łącznik jest szczelny i nie można go nieumyślnie usunąć. Jest to powszechne w zastosowaniach sportów motorowych.
W zastosowaniach związanych z zawieszeniem samochodowym, kołek dziel ony jest często używany w połączeniu z nakrętką zam kową, aby zapewnić, że krytyczne zespoły nie działają luźnie pod wpływem wibracji.
Inną opcją są podkładki zakład kowe, które mogą być używane obok podkładek belleville, rodzaj stożkowej podkładki sprężynowej zaprojektowanej do działania jako sprężyna do wstępnego obciążenia, aby skutecznie zapobiegać luźnieniu śrub.
Przyczyny wibracji i rozluźnienia
Aby uzyskać więcej informacji na temat tego, dlaczego luzowanie wibracyjne jest istotnym czynnikiem dla konstrukcji i zespołów, zapoznaj się z naszym artykułem na temat elementów złącznych i wibracji.