La conexión de roscasujetadoreses ampliamente utilizado, y el problema que nos da dolor de cabeza es la flojedad de los sujetadores roscados en el proceso de uso. Para resolver este problema, los expertos han estado diseñando métodos para evitar que los sujetadores se aflojen. Hay muchos mecanismos que conducen al aflojamiento de los sujetadores. Recientemente, Xiaorui aprendió algo de información y la compartió contigo. Espero que te ayude.
Holgura rotatoria y no rotatoria
En la mayoría de las aplicaciones, los sujetadores roscados se aprietan para aplicar precarga en la unión. La holgura se puede definir como la pérdida de precarga después del apriete. Esto puede suceder de dos maneras. El aflojamiento rotacional, generalmente llamado autoaflojamiento, se refiere a la rotación relativa de los sujetadores bajo carga externa. El aflojamiento no rotacional significa que no hay rotación relativa entre la rosca interna y la rosca externa, pero se producirá una pérdida de precarga.
Soltura desujetadoresdebido a la holgura no giratoria
Después del montaje, la deformación del propio sujetador o de la junta puede provocar un aflojamiento no rotatorio. Esto puede ser el resultado del colapso plástico parcial de estas interfaces. Cuando dos superficies entran en contacto, el cuerpo microconvexo de cada superficie soporta la carga de presión de la superficie de apoyo. Como el área de contacto real de la protuberancia puede ser mucho más pequeña que el área macro, incluso bajo una carga media, la tensión de la protuberancia debido a la rugosidad de la superficie será mayor que el límite elástico del material, y estas protuberancias tendrán una resistencia local muy alta. estrés, lo que resulta en una deformación plástica.
Esto hará que la superficie se colapse parcialmente después de la operación de apriete. Este colapso a menudo se denomina empotramiento. La magnitud de la fuerza de sujeción perdida debido al empotramiento depende de la rigidez del perno y la parte conectada, el número de interfaces en la unión, la rugosidad de la superficie y la tensión de contacto aplicada. En condiciones de tensión superficial moderada, el colapso inicial por lo general da como resultado una pérdida de fuerza de sujeción de alrededor del 1 al 5 por ciento, la mitad de la cual se pierde en los primeros segundos después de apretar la junta. Cuando la junta se carga dinámicamente por la fuerza aplicada, la junta se reducirá aún más debido a los cambios de presión que ocurrirán en la interfaz de la junta.
El aflojamiento debido a la pérdida de inserción es problemático en las uniones que consisten en varias superficies de juntas delgadas y longitudes de sujeción de pernos pequeñas. Si la tensión de apoyo de la superficie permanece por debajo del límite elástico de compresión del material de la junta, la pérdida incrustada puede calcularse y compensarse mediante el diseño de la junta.
Junker Fastener Teoría de autoaflojamiento
Gerhard Junker publicó un artículo técnico ("Nuevo estándar para el autoaflojamiento de los sujetadores bajo vibración", documento SAE 6900551969) en 1969, que brinda los resultados del trabajo de prueba que completó para respaldar su teoría sobre las causas del aflojamiento automático de los sujetadores de hilo. Su hallazgo clave fue que una vez que hubo un movimiento relativo entre las roscas de acoplamiento y entre la superficie de contacto del sujetador y el material de sujeción, el sujetador previo se aflojaría debido a la rotación. Junker descubrió que la carga dinámica lateral produce condiciones de autoaflojamiento más graves que la carga dinámica axial. La razón es que el movimiento radial bajo carga axial es obviamente menor que bajo carga transversal.
La investigación de Junker muestra que el sujetador pretensado se aflojará cuando haya un movimiento relativo entre la rosca de acoplamiento y la superficie de apoyo del sujetador. Este movimiento relativo ocurre cuando la fuerza lateral que actúa sobre la junta es mayor que la fuerza de fricción generada por el apriete previo del perno. Para pequeños desplazamientos laterales, puede ocurrir un movimiento relativo entre el lado de la rosca y la superficie de contacto del área de apoyo. Una vez que se supera la holgura de la rosca, el perno estará sujeto a una fuerza de flexión, y si continúa el deslizamiento lateral, la superficie de apoyo de la cabeza del perno también se deslizará. Una vez que esto sucede, la rosca y la cabeza del perno solo tendrán un pequeño coeficiente de fricción, o incluso perderán fricción temporalmente. El par de rotación generado en la rosca debido a la fuerza de preapriete que actúa sobre el ángulo del tornillo de la rosca, por lo tanto, se producirá la rotación correspondiente entre la tuerca y el perno.
Bajo un movimiento lateral repetido, el mecanismo puede aflojar completamente el sujetador. Con el fin de estudiar las causas del aflojamiento, Juncker desarrolló una máquina de prueba, la denominada "máquina Juncker", que cuantificará la eficacia de la resistencia al aflojamiento del diseño de sujetadores.
Los rodamientos de rodillos se utilizan para eliminar los efectos de la fricción entre las placas móviles y estacionarias. El sensor de presión permite el monitoreo continuo de la carga del perno cuando se aplica movimiento lateral desde la placa móvil sujeta por la tuerca. Esta es una gran ventaja sobre el estándar de prueba de impacto porque la pérdida de precarga se puede medir durante la prueba y la precarga se puede trazar contra el ciclo. La idea detrás de la máquina Junker es que el desplazamiento lateral generado por la leva hará que la junta oscile (deslice) y se afloje automáticamente después de superar la fricción de los sujetadores.
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