Последици от неправилно предварително натоварване на резбови крепежни връзки

Предварителното натоварване на резбазакопчалкавръзката се отнася до аксиалната сила на натиск, приложена към закопчалката по време на сглобяването, преди да понесе някакво работно натоварване. Подходящото предварително натоварване е съществена предпоставка за осигуряване на надеждност, плътност и стабилност на резбовите съединения. Несъответстващото предварително зареждане ще причини различни повреди на връзката. Недостатъчното предварително натоварване има тенденция да води до фуги и относително приплъзване между свързаните компоненти под товар, причинявайки разхлабване на крепежни елементи и дори необичайна работа на цялата машина. Прекомерното предварително натоварване ще причини изкуствена повреда на частите. Например, в уплътнителните структури на О-пръстена, прекомерното предварително натоварване ще смачка О-пръстена и ще доведе до повреда на уплътнението и изтичане.

Неправилното предварително натоварване на резбовите крепежни връзки причинява главно следните три вида тежки последствия:

1 Статична повреда на крепежни елементи и свързани компоненти

Прекалено затегнати болтовес прекомерно предварително натоварване ще надхвърли границата на статично натоварване на крепежни елементи и свързани части, което ще доведе до изкуствено структурно увреждане. В леки случаи причинява повреда при срязване на зъбите на конеца, оголване на конеца и блокиране на конеца. В тежки случаи това води до счупване на болта, смачкване, изкривяване или счупване на свързани компоненти, което води до пълна загуба на производителност на връзката.

2 Приплъзване, отделяне на свързаните части и неуспешно разхлабване на закопчалката

За обикновени болтови съединения, подложени на напречни натоварвания, предварителното натоварване генерира нормално налягане върху повърхността на съединението, а силата на триене върху контактната повърхност се противопоставя на външните натоварвания. Големината на предварителното натоварване директно определя напречната носеща способност на връзката. Недостатъчното предварително натоварване води до неадекватно триене върху повърхността на съединението, причинявайки относително приплъзване на свързаните компоненти, изместване на компонентите, деформация и набръчкване на повърхността. При екстремни условия на работа, болт могат да бъдат отрязани от напречна сила на срязване.

За болтови съединения, носещи аксиални натоварвания, предварителното натоварване осигурява сила на натиск върху повърхността на съединението, а ефективната сила на натиск по време на работа е остатъчното предварително натоварване. Недостатъчното предварително натоварване намалява силата на компресия върху повърхността на съединението и причинява разхлабване на връзката. При променливи работни условия може да възникне сериозно отделяне на свързани части. Междувременно недостатъчното предварително натоварване значително намалява устойчивостта на вибрации на конструкцията. Интензивните напречни вибрации, генерирани по време на работа на оборудването, в крайна сметка ще причинят разхлабване на гайката и повреда на връзката.

3 Повреда на умората на болта

Неправилното предварително натоварване е основна причина за отказ от умора на болта. Въпреки че правилно намаленото предварително натоварване може да намали средното напрежение на цикличното натоварване върху болтовете, то значително увеличава амплитудата на флуктуацията на натоварването и засилва променливото изменение на напрежението. Като цяло, това значително намалява живота на болтовете от умора, причинявайки пукнатини от умора и счупване при дълготрайни променливи натоварвания и вибрации и допълнително предизвиквайки внезапни повреди на връзката.

Следователно обхватът на предварителното натоварване на болта и моментът на затягане трябва да бъдат строго определени в процеса на сглобяване. При практическото производство научният и разумен диапазон на въртящия момент на затягане трябва да се определя чрез цялостно отчитане на нивото на важност, състоянието на натоварване, режима на движение, структурните характеристики, спецификацията на резбата и степента на якост, свойствата на материала на свързаните части и целите на свързването. Операциите по сглобяване трябва стриктно да следват посочените стандарти за въртящ момент, за да се избегне прекалено и недостатъчно затягане. Това ефективно подобрява цялостната надеждност на резбовите връзки и повишава устойчивостта на умора и експлоатационния живот на крепежните елементи и свързващите конструкции.