Som en mekanisk base er trenden med feste fra strukturell feste til funksjonell feste. Med utviklingen av bil-, høyhastighetsjernbane, luftfart og andre næringer er kravene til løs motstand av festene mer og mer strenge.
For tiden er det mange løse bevisformer for fester, det er ikke noe enhetlig veiledende prinsipp, og det er ikke grunnlag for design og valg. Derfor er det veldig viktig å evaluere løsemotstanden til festene. Vanligvis blir festeelementets ytelse evaluert ved teoretisk beregning og testsammenligning.
For tiden består testen av løsemotstanden til festene hjemme og i utlandet hovedsakelig to metoder
Gjb715.3-89 (akselerert vibrasjonstestmetode), lastemodus og vibrasjons- og støtforhold er nærmere den faktiske brukstilstanden til forskjellige fester, spesielt i evalueringen av anti-løs levetid for feste anti-løs forbindelse, som hovedsakelig er brukt i luftfartsindustrien.
GB / t10431-2008 tverrgående vibrasjonstestmetode for fester, denne metoden kan nøyaktig måle variablene til forstrammingskraften til festetilkoblingen under vibrasjonstest, beskrive endringsprosessen til forspenningskraften i testen, gi kurvediagrammet over forholdet mellom forstrammingskraften og vibrasjonstidene (eller tiden), og ta variabelen for reduksjon av forspenningen som kriterium for å måle forbindelsesløsheten til festet, og testeffektiviteten er høy. Alle bransjer unntatt luftfart gjelder.
Testsammenligningen av flere vanlige anti-løse fester utføres ved hjelp av tverrgående vibrasjonstestmetode, som gir referanse for valg av anti-løse fester og tester i større skala.
1, sammenligningstest
Fem typer anti-løse fester ble valgt for sammenligning. Hver feste ble valgt fra henholdsvis 10 grupper kvalifiserte prøver med hver ytelsesindeks:
Bolt (gb / t5782) + vanlig mutter (gb / t6170) + flat skive (gb / t97.1);
Bolt (gb / t5782) + variabel tanntype syltetøymutter (tb / t3019);
Bolt (gb / t5782) + mutter (gb / t6170) + fjærskive (gb / t93);
Bolt (gb / t5782) + mutter (gb / t6170) + selvlåsende skive (Nord-lås);
Bolt (gb / t5782) + vanlig mutter (gb / t6170) + sikkerhetsskive (mot type).
Boltspesifikasjonen valgt i denne testen er M14 og ytelseskarakteren er 10,9; Ytelsesgraden til mutteren er 10 og den flate puten er 300hv.
2, Testmetode
Den sammenlignende testen ble utført 3000 ganger med tverrvibrasjoner i henhold til gb / t10431-2008, og dempningen av testboltens forstrammingskraft ble registrert i sanntid.
Forholdet mellom tiltrekkingsmoment T, aksial forspenning F og nominell diameter D på bolten i skrueforbindelse kan uttrykkes med momentkoeffisient: T=kxfxd (1)
Fordi forskjellen i dreiemomentkoeffisient K mellom prøvene vil påvirke testresultatene, bruker denne testen ikke det samme tiltrekkingsmomentet, men den samme metoden for innledende aksial forspenning er vedtatt. Den opprinnelige forhåndsbelastningen er den aksiale spenningen ved 70% flytegrense for boltprøven, dvs. f=(rpo.2xas) X70% (2)
Hvor:
F er den første aksiale forhåndsbelastningen;
Rp0.2 er den ikke proporsjonale forlengelsesspenningen spesifisert for boltprøver, rp0.2=640mpa, se gb / t3098.1-2010;
Som det nominelle spenningssnittområdet for bolter, som=157 mm, se gb / t3098.1-2010.
Evalueringskriterier: Etter 3000 ganger med 240s tverrgående vibrasjonstest, er forholdet mellom gjenværende forspenning og opprinnelig forspenning ikke mindre enn 70%, og prøven' s anti-løse ytelse kan vurderes å være kvalifisert.
3, Testresultater og analyse
（1） Bolt + vanlig mutter + flat skive
Den første gruppen av tester vedtar vanlige muttere og flate elektroder, som i prinsippet ikke har vibrasjoner og ikke-løs ytelse, så de brukes som referansegruppe for sammenligningstest.
Fra den aksiale krafttidskurven i figur 1, har 90% av aksialkraften til boltprøver redusert kraftig i løpet av 30-årene etter testen, noe som indikerer at det statiske friksjonsparet av bolt og mutter er raskt sviktende innen 30-tallet, og at boltforspenningen har vært helt tapt, noe som gjør at boltforbindelsen løsner.
Resultatene av testen viser at den vanlige mutteren og skiven ikke har noen anti-løs funksjon under betingelse av dynamisk belastning, støt og vibrasjon. Derfor er det nødvendig å bruke den løse løsningen for å forbedre påliteligheten av mekanisk forbindelse.
Figur 1 dempningskurve for gruppe 1 forhåndslast
（2） Bolt + sylindermutter med variabel tann
Den andre gruppen av tester vedtar variabel tanntype syltetøymutter. Fra den aksiale krafttidskurven i figur 2 kan det sees at etter 240s tverrgående vibrasjonstest, bortsett fra at forholdet mellom gjenværende aksial kraft og begynnende aksialkraft til prøve 9 er mindre enn 70%, er den gjenværende aksiale kraften til de gjenværende prøvene kan oppfylle kriteriene for kvalifisert test, og gjennomsnittsverdien av forholdet mellom gjenværende aksial kraft til initial aksial kraft er mer enn 85%, Resultatene viser at den variable tanntypen har god anti-løs ytelse, og kan holde tråden selvlåsende under dynamisk belastning, støt og vibrasjonsforhold.
Figur 2 dempningskurve for gruppe 2 forbelastning
Tråden til den variable tanntypen er forskjellig fra den til den metriske tråden, og det er en 30 nederst på tannen. Den kileformede skrå overflaten på bolten vil være øverst på skråningen på den innvendige gjengen etter at den innvendige og utvendige gjengen er skrudd inn, slik at den normale kraften som genereres når tråden kommer i kontakt med boltaksen er 60 ° ， I stedet for 30 i metrisk ° ， Normaltrykket mellom gjengene endres fra f / sin60 ° Endring til f / sin30 °。 Når friksjonsfaktoren mellom gjenger og aksial forspenningskraft F er den samme, er friksjonskraften til gjengen med kileformet skrå overflate mye større enn den vanlige metriske tråden, noe som forbedrer det antiløse dreiemomentet.
I tillegg eliminerte tråden med kilefas den store bæreevnen til den første og andre paringsflaten når de innvendige og utvendige gjengene samsvarer med det metriske systemet. Hele gjengetråden er ikke jevnt belastet, og spenningskonsentrasjonsfenomenet eksisterer, noe som effektivt forbedrer anti-løs og anti-vibrasjonsytelse, som vist i figur 3.
Figur 3spl tråd og metrisk tråd
Det er noen mangler i mutteren, som har stor følsomhet for boltens tråddiameter. Det vil si at boltens gjengediameter ligger innenfor toleranseområdet, og dreiemomentkoeffisienten etter samsvar med den innvendige gjengen med variabel tanntype er fortsatt relativt stor spredningshastighet.
Boltrådens store diameter vil deformeres på grunn av kontakt med den skrå overflaten, noe som kan føre til demping av aksialkraft ved gjentatt bruk, og til en viss grad påvirke dens gjenbruksytelse.
（3） Fjærskive med bolt + mutter +
Den andre gruppen av tester vedtar vanlige fjærskiver. Fra figur 4 synker den aksiale forhåndsbelastningen til alle testprøver raskt til 0 kn innen 30 sekunder etter testen, det vil si at skrueforbindelsen har vært løs og mislyktes.
Bildetesttid / S
Figur 4 dempningskurve for gruppe 3 forbelastning
Den elastiske reaksjonskraften til fjærvaskeren blir flatt av elastisk deformasjon, noe som kan kompensere den aksiale kraften til boltforbindelsesparet kontinuerlig og forhindre at bolten løsner på grunn av utmattelse forårsaket av kontinuerlig vibrasjon. På samme tid er den skrå enden av fjærputen mot støtteflaten på bolten eller mutteren og overflaten på den tilkoblede delen, som spiller rollen som å stoppe og forhindre løshet.
Testen viser imidlertid at fjærskiven ikke kan forhindre løshet under sterk sjokk og vibrasjon, fordi fjærstålpakningen kutter ut en åpning og deretter blir den behandlet av elastisk deformasjon, og dens elastiske reaksjonskraft reduseres sterkt; Samtidig er vaskemaskinens størrelse smal, den tilsvarende diameteren på kontaktflaten mellom bolthodet og den tilkoblede delen blir mindre, noe som betydelig reduserer friksjons- og uttrekksmomentet til denne delen.
Fjærskiven er lett å utvide, og den skrå spissen av åpningen er lett å skade tilkoblingsflaten når den strammes raskt. Derfor anbefales det ikke å bruke fjærvaskemaskin som en løs forebyggingsmetode for nøkkelfuger med sterk vibrasjon og høy risiko for å løsne seg.
（4） Bolt + vanlig mutter + selvlåsende skive
Den fjerde gruppen av tester vedtar dobbeltenns selvlåsende vaskemaskin (Nord-lås). Etter 240s med tverrvibrasjon er forholdet mellom gjenværende aksialkraft og initial aksialkraft på 10 grupper av prøver 82,51% - 87,61%, som vist i figur 5, som alle oppfyller standarden for kvalifisert anti-løsningsprestasjonstest.
Figur 5 dempningskurve for gruppe 4 forbelastning
Det to-lags selvlåsende vaskelaget har skrå tenner som går i inngrep med hverandre, og radiale takkninger er på de to monteringsflatene til skivene. Når du strammer, kan radiale tenner legges inn i støtteflaten og monteringsflaten til bolten eller mutteren.
Når boltene eller mutrene er løse under sterke vibrasjoner, vil de skrå tennene mellom skivene løftes med forskjøvet bevegelse. Skråningsvinkelen a på den skrå tannen er større enn stigningsvinkelen til den metriske tråden, noe som kan gjøre at bolten forlenger for å spille en stabil forstrammingskraft. Det er å øke forstrammingskraften for å forhindre løshet ved å strekke bolten, som vist i figur 6.
Figur 6nl skive
Bruken av vaskemaskinen må ha en stor forstrammingskraft for å få tilkoblingen og bolt- eller mutterbærende overflate til å gi innrykk og bli en. Uten innrykk vil den ikke spille funksjonen for å løsne vaskemaskinen, det vil si at vaskemaskinen er egnet for å løsne høyt festeelementer.
（5） Sikkerhetsskive for bolt + vanlig mutter +
Den femte gruppen av tester vedtok sikkerhetsskive (mot type), og gjennomsnittsverdien av forholdet mellom gjenværende aksialkraft og initialakselkraft på 10 grupper av prøver etter 240-talls sterk vibrasjon er omtrent 86. 7%, som vist i figur 7. Forholdet mellom gjenværende aksialkraft og initial aksialkraft for hver gruppe prøver er mer enn 70%, noe som betyr at alle oppfyller evalueringsstandarden for testen av anti-løs ytelse.
Figur 7 dempningskurve for gruppe 5 forbelastning
Sikkerhetsskiven (mot typen) er en konisk dobbeltsidig sperrestruktur (se fig. 8). Under påvirkning av forspenning presses skralle inn i forbindelseslegemet og støtteflaten til bolten eller mutteren, og blir til en kropp, noe som øker den omvendte friksjonskraften til skjøteflaten. Samtidig har den koniske strukturen elastisitet, og kan kompensere for tapet av forstrammingskraften etter pressing, og forbedre anti-løs ytelse i to aspekter.
Figur 8 sikkerhetsskive
Sammendrag
Når festeelementet er i stand til lastendring, vibrasjon og støt, er det viktig å velge riktig og pålitelig anti-løs type for å forbedre kvaliteten på produktene og sikkerheten ved driften. Analysen viser at:
Standard vårvasker har upålitelig anti-løs ytelse. Det er mye brukt i alle samfunnslag på grunn av enkel installasjon og lave kostnader, noe som er en risiko.
Teknologien til variabel tannlåsemutter er introdusert fra utlandet. Etter mer enn ti år med absorpsjon og forbedring i Kina, har den gradvis tilpasset seg behovene til innenlandsk sporindustri. Den anti-løse ytelsen er pålitelig, og den har blitt et slags vanlig anti-løs feste produkt i sporindustrien.
Den selvlåsende vaskemaskinen og sikkerhetsvasken er patenterte produkter fra utenlandske produsenter. Den låsesikre ytelsen er stabil og pålitelig, men kostnadene ved bruk er relativt høye. Hvis tilsvarende standarder kan etableres og lokalisering kan fullføres, vil det være gunstig for storskala applikasjon.
