Keermestatud kinnitusdetailide ühendust kasutatakse laialdaselt ja probleem, mis muudab meid peavaluks, on keermestatud kinnitusdetailide lõtvumist kasutusprotsessis. Selle probleemi lahendamiseks on leiutajad kavandanud meetodeid kinnitusdetailide lahtisuse vältimiseks ja on palju mehhanisme, mis viivad kinnitusdetailide lahtisuseni. Hiljuti on standardsed parts.com õppinud kinnitusdetailide pöörlevatest ja mittepöörlevatest lõtvunud mehhanismidest. Järgnev on asjakohased teadmised, mida me teiega jagame, lootes teid aidata.
Pöörlev ja mitte pöörlev lõtvus
Enamikus rakendustes tuleb keermestatud kinnitusdetaile pingutada, et liigeses eelkoormust avaldada. Lõtvust võib määratleda kui eelkoormuse kadu pärast pingutamist. See võib juhtuda mõlemal viisil. Pöörlev lõtvus, mida tuntakse tavaliselt eneselõdvendamisena, viitab kinnitusdetailide suhtelisele pöörlemisele välise koormuse all. Mittepöörlev lõtvus tähendab, et sisemise niidi ja välise niidi vahel ei ole suhtelist pöörlemist, kuid tekib eelkoormuse kadu.
Kinnitusdetailide lahtisus mittepöörleva lõtvuse tõttu
Pärast kokkupanekut võib kinnitus ise või liigese deformatsioon põhjustada mittepöörlevat lõdvendamist. See võib olla nende liideste plastilise kokkuvarisemise tagajärg. Kui kaks pinda omavahel kokku puutuvad, kannab kummagi pinna asperity tugipinna rõhukoormust. Kuna muhke tegelik kontaktpind võib olla palju väiksem kui makropiirkond, isegi keskmise koormuse korral, on pinna karedusest tingitud muhke stress suurem kui materjali saagikuse tugevus ja need muhke kannavad väga suurt kohalikku stressi, mille tulemuseks on plastiline deformatsioon.
See võib põhjustada pinna osalise kokkuvarisemise pärast pingutamist. Sellist kokkuvarisemist nimetatakse sageli manustamiseks. Kinnitumise tõttu kaotatud kinnitusjõu hulk sõltub poltide ja ühendatud osade jäikusest, liideste arvust liigeses, pinna karedusest ja rakendatud kontaktpingest. Mõõdukates pindmistes stressitingimustes põhjustab esialgne kokkuvarisemine tavaliselt umbes 1–5% klambrijõu kadu, millest pool kaob esimestel sekunditel pärast liigese pingutamist. Kui rakendatud jõud laadib liigest dünaamiliselt, väheneb liiges liigese liidese rõhu muutuse tõttu veelgi.
Sisselaskekaost tingitud lahtilaskmine on problemaatiline liigestes, mis koosnevad mitmest õhukesest liigespinnast ja väikestest poltkinnituspikkustest. Kui pinda kandev stress jääb allapoole liigesematerjali survetugevust, saab sisseehitatud kadu arvutada ja kompenseerida ühise konstruktsiooniga.
Junker kinnitus ise lõdvendamise teooria
Gerhard Junker avaldas 1969. aastal tehnilise raamatu (SAE paper 6900551969, a new standard for self loosening of fasteners under vibration). Tema eksperimentaalse töö tulemused on antud selleks, et toetada tema teooriat keermestatud kinnitusdetailide eneselõdvendamise põhjuste kohta. Tema peamine avastus on see, et kui kinnitusdetailide ja kinnitusmaterjali laagripinna vahel on suhteline liikumine, vabaneb eelkinnitus pöörlemise tõttu. Junker leidis, et külgmine dünaamiline koormus tekitas tõsisemaid eneselõdvestustingimusi kui aksiaalne dünaamiline koormus. Põhjuseks on see, et aksiaalse koormuse all olev radiaalne liikumine on ilmselt väiksem kui põikikoormuse all.
Junkeri uuringud näitavad, et iselõduv nähtus tekib siis, kui eelnevalt pingutatud kinnitus liigub sobiva niidi ja kinnitusdetaili tugipinna vahel. Kui liigesele mõjuv põikijõud on suurem kui poldi eel pingutamisel tekkiv hõõrdejõud, tekib suhteline liikumine. Väikese külgsuunalise nihkumise korral võib niidi poole ja tugiala kontaktpinna vahel tekkida suhteline liikumine. Kui keermevahe on ületatud, rakendatakse polti painutusjõule. Kui külglibisemine jätkub, libiseb ka poldipea kandepind. Kui see juhtub, on niidil ja poldipeal ainult väike hõõrdetegur või isegi ajutiselt hõõrdumine. Niidi spiraalnurgale mõjuva eelkeerutusjõu tõttu tekitab niidile tekitatav pöörlemismoment seega mutri ja poldi vahel asjakohase pöördemomendi.
Korduva külgliikumise korral võib mehhanism kinnitusdetaili täielikult lõdvendada. Lõdvendamise põhjuste uurimiseks on Juncker välja töötanud testimismasina, nn Junckeri masina, mis kvantifitseerib kinnitusdetailide konstruktsiooni lõdvendamise efektiivsust.
Rulllaagreid kasutatakse liikuvate ja statsionaarsete plaatide vahelise hõõrdumise mõju kõrvaldamiseks. Rõhuandur võimaldab poldi koormuse pidevat jälgimist, kui külgsuunalist liikumist rakendatakse mutri kinnitatud liikuvalt plaadilt. See on oluline eelis võrreldes kokkupõrkekatse standardiga, kuna katse ajal saab mõõta eelkoormuse kadusid ning kaardistada eelkoormuse ja tsükli vahelise seose. Junkeri masina idee on see, et kaamera tekitatud külgsuunaline nihkumine põhjustab liigese kiikumise (slaidi), mis tekitab iselõhestava efekti pärast kinnitusdetaili hõõrdumise ületamist.
