Varžtų ir veržlių tipai nuo atsipalaidavimo ir savaime užsifiksuojančių veržlių nuo atsipalaidavimo principas

Atsipalaidavimasvaržtas ir veržlė jungtys yra dažna mechanikos inžinerijos gedimų problema, kuri visada buvo karšta tyrimų tema tvirtinimo detalių pramonėje. Remiantis praktine surinkimo patirtimi ir faktinėmis darbo sąlygomis, šiame dokumente surūšiuotos pagrindinės varžtų ir veržlių apsaugos nuo atsipalaidavimo konstrukcijos, išsamiai aprašomas kiekvieno apsaugos nuo atsipalaidavimo metodas, veikimo principas, taikomi scenarijai ir būdingi defektai. Tuo tarpu jame paaiškinamas pagrindinis mechanizmas, užtikrinantis ilgalaikį savaime užsifiksuojančių veržlių atsipalaidavimą, suteikiant patikimas nuorodas, kaip pasirinkti tvirtinimo detales vietoje ir formuoti surinkimo procesą.

1. Bendrieji apsaugos nuo atsipalaidavimo tipai ir principaiVaržtai ir veržlės

1.1 Dviguba veržlė nuo atsipalaidavimo (užpakalinė veržlė nuo atsipalaidavimo)

Taip pat žinomas kaip užpakalinės veržlės atpalaidavimas. Po to, kai dvi veržlės bus priveržtos viena prie kitos atvirkščiai, tarp jų bus sukurta nuolatinė ašinė suspaudimo jėga, kuri veiks tinklinio sriegio kontaktinius paviršius. Kuo tvirtiau užfiksuojamos dvi veržlės, tuo didesnis normalus slėgis sriegio kontaktiniuose paviršiuose ir trinties sukimo momentas tarp sriegių porų. Bet koks veržlių atsukimas sukimosi metu turi įveikti didelę trinties jėgą tarp tinklinių sriegių. Net jei išorinė apkrova svyruoja įrangos veikimo metu, kėlimo slėgis tarp dviejų veržlių išlieka pastovus, todėl pasiekiamas tvarus anti-atsipalaidavimo efektas.

Taikomi scenarijai: Tinka varžtų jungtims su išankstinės apkrovos reikalavimais arba be jų, tinka tik darbo sąlygomis, kai yra nedidelė vibracija ir stabili apkrova.

Trūkumai: Užima didelę ašinę montavimo vietą, ribota apsauga nuo atsipalaidavimo ir lengvai sugenda esant stiprioms vibracijos sąlygoms.

1.2 Kietas užraktas Įgaubta-išgaubta veržlė nuo atsipalaidavimo

„Hard Lock“ veržlė, apsauganti nuo atsipalaidavimo, susideda iš apatinės išgaubtos veržlės ir viršutinės įgaubtos veržlės, skirtos suderintam naudojimui. Apatinė išgaubta veržlė atlieka ekscentrinį apdirbimą su nedideliu centro poslinkiu, kad atliktų pleišto bloko vaidmenį; viršutinė įgaubta veržlė apdorojama į standartinį koncentrinį apskritimą be nuokrypio nuo centro. Viršutinių ir apatinių veržlių jungiamieji paviršiai yra kūgiški įgaubti-išgaubti paviršiai, sudarantys mechaninę savaime užsifiksuojančią konstrukciją, panašią į plaktuką po priveržimo.

Maža ašinė išankstinė apkrova gali sukurti didžiulį radialinį fiksavimo slėgį kūginiuose jungties paviršiuose. Slėgis į tinklinius sriegius perduodamas sinchroniškai, labai padidinant trinties sukimo momentą tiek sriegio kontaktiniuose paviršiuose, tiek įgaubtuose kūginiuose paviršiuose. Jis mechaniškai užfiksuoja sriegio sukimosi tendenciją ir užtikrina puikų atsparumą atsipalaidavimui.

Taikomi scenarijai: Taikoma varžtų jungtims su išankstinės apkrovos reikalavimais arba be jų ir gali būti naudojamas ilgalaikiam aptarnavimui atšiauriomis darbo sąlygomis, esant aukšto dažnio stipriai vibracijai ir kintamoms apkrovoms.

Trūkumai: Ekscentrinei konstrukcijai reikalingas itin didelis apdirbimo tikslumas, sudėtingas gamybos procesas ir didelė pirkimo kaina.

1.3 Spiralock veržlė nuo atsipalaidavimo

Pagrindinė Spiralock veržlių konstrukcinė savybė yra 30 laipsnių pleišto formos nuolydis, apdirbtas vidinių sriegių šaknyje. Kai varžtai ir veržlės yra priveržti ir sujungti tinkleliu, varžtų sriegių galiukai glaudžiai prispaudžiami prie pleišto formos vidinių sriegių nuolydžio, kad susidarytų didelio stiprumo standi fiksavimo jėga.

Standartinių įprastų sriegių kampas tarp įprastos sąlyčio jėgos ant sriegio paviršių ir varžto ašies yra 30 laipsnių. Spiralock sriegiai keičia sriegio profilio kampą, todėl įtrauktas kampas siekia 60 laipsnių. Įprastas sriegių porų slėgis yra daug didesnis nei ašinis tvirtinimo slėgis, o tai labai pagerina atsparumą trinčiai ir kruopščiai sulaiko sriegio sukimosi atsipalaidavimą.

Taikomi scenarijai: Taikoma tik sujungimo konstrukcijoms, kurioms reikalinga stabili išankstinė apkrova, o sujungtos dalys neturi būti pagamintos iš pernelyg minkštų medžiagų.

Trūkumai: Sumažėjus varžto išankstinei apkrovai, apsaugos nuo atsipalaidavimo efektas visiškai išnyks; reikia didesnio priveržimo momento, kad būtų įveiktas trinties pasipriešinimas tarp sriegio dantų, kad būtų pasiekta reikiama išankstinė varžto apkrova.

1.4 Spyruoklinė poveržlė, apsauganti nuo atsipalaidavimo

Priveržus veržlę, kad išlygintų spyruoklinę poveržlę, poveržlė sukuria nuolatinę elastinę atšokimo jėgą, kad vidiniai ir išoriniai sriegiai būtų glaudžiai prigludę. Nuolatinės kontaktinės jėgos suformuotas trinties momentas neleidžia veržlei suktis. Tuo tarpu aštrios pjovimo briaunos prie skilimo angos atitinkamai įterpiamos į apatinį veržlės paviršių ir sujungtų dalių paviršių, toliau užkertant kelią santykiniam veržlių sukimuisi dėl fizinio fiksavimo.

Taikymo apribojimai: Netinka jungtims su itin kietais jungčių paviršiais; pjovimo briaunos negali įsiterpti į kietą pagrindą ir visiškai prarasti apsaugą nuo atsipalaidavimo. Jis taip pat netaikomas jungtims, kurioms reikalinga didelė išankstinė apkrova, nes tai pagreitins varžtų išankstinės apkrovos susilpnėjimą.

1.5 Kūginė spyruoklinė poveržlė, apsauganti nuo atsipalaidavimo

Jis turi tą patį apsaugos nuo atsipalaidavimo principą kaip ir įprastos spyruoklinės poveržlės, kurios remiasi elastine atšokimo jėga po suspaudimo, kad suspaustų sriegių poras ir būtų išvengta trinties. Palyginti su įprastomis spyruoklinėmis poveržlėmis, kūginės spyruoklinės poveržlės pasižymi didesniu konstrukciniu standumu ir gali užtikrinti didesnį ašinį slėgį esant tokiam pačiam suspaudimo eigai, užtikrindamos geresnį stabilumą ir našumą, apsaugantį nuo atsipalaidavimo.

Taikymo apribojimai: Vis dar netinka didelio tikslumo sujungimo dalims, kurioms taikomi griežti išankstinės apkrovos reikalavimai.

1.6 Nord-Lock dviejų sluoksnių savaime užsifiksuojanti poveržlė

Tokios poveržlės naudojamos poromis, vienoje pusėje yra pasvirusi dideli dantys, o kitoje pusėje yra radialinės neslystančios dantukai. Surinkimo metu dvi poveržlės įrengiamos atvirkščiai su pasvirusiais dantų paviršiais vienas priešais kitą. Priveržus, išoriniai radialiniai dantukai tvirtai priglunda prie veržlės galinio paviršiaus ir prijungtos dalies paviršiaus, kad visiškai pritvirtintų išorinius kontaktinius paviršius, paliekant tik santykinį slydimą tarp dviejų poveržlių vidinių pasvirusių dantų paviršių.

Kai varžtai linkę atsilaisvinti ir suktis, pleišto kėlimo efektas tarp vidinių pasvirusių dantų paviršių sukurs ašinę kėlimo jėgą. Poveržlių sukuriamas kėlimo atstumas yra didesnis nei ašinis kėlimo atstumas, atsirandantis dėl sriegio atsipalaidavimo, o tai atvirkščiai užfiksuoja sriegių atsipalaidavimo tendenciją ir pasiekia nuolatinį anti-atsipalaidavimą.

Taikymo apribojimai: Negalima naudoti ypač kietiems arba itin minkštiems sąnarių paviršiams. Poveržlė turi konkrečią montavimo kryptį ir praranda apsaugos nuo atsipalaidavimo funkciją, jei sumontuota atvirkščiai. Jis taip pat negalioja esant laisvoms jungtims be išankstinio įkėlimo.

2. Pagrindinis neatsipalaiduojančių savaime užsifiksuojančių veržlių principas

Ilgalaikis atsparumas atsipalaidavimuisavaime užsifiksuojančios veržlėskilęs iš specialiai optimizuotos nestandartinės sriegio struktūros.

Savaime užsifiksuojančių veržlių vidinių sriegių šaknyje apdirbamas 30 laipsnių pleišto formos nuolydis. Sujungę ir priveržę, varžtų sriegių antgaliai standžiai prispaudžiami prie pleišto formos šlaitų, kad susidarytų didelė mechaninė fiksavimo jėga. Standartinių 60 laipsnių V formos įprastų sriegių kampas tarp įprastos kontaktinės jėgos ir varžto ašies yra 30 laipsnių, o įtrauktas kampas pasikeičia į 60 laipsnių savaime užsifiksuojantiems sriegiams, todėl iš esmės pasikeičia įtempio būsena.

Mechaninės jėgos palyginimas: Esant tokiam pačiam ašiniam varžto įtempimui P0, normali standartinių įprastų sriegių kontaktinė jėga yra tik 1,15P0, o savaime užsifiksuojančių sriegių – 2P0. Jų dviejų jėgos santykis yra apie 7:12, o tai labai pagerina sriegių porų trinties jėgą, apsaugančią nuo atsipalaidavimo.

Be to, savaime užsifiksuojantys sriegiai išsprendžia įprastų sriegių būdingą netolygaus įtempimo defektą. Įprastų 60 laipsnių V formos sriegių atveju pirmasis ir antrasis sujungti sriegiai atlaiko 70–80 % visos apkrovos, o likę sriegiai beveik neatlaiko apkrovos. Esant ilgalaikei vibracijai ir kintamoms apkrovoms, priekiniai sriegiai yra linkę į perkrovą, todėl greitai susilpnėja fiksavimo jėga, atsipalaiduoja sriegio sukimasis, sriegis tolygiai užstringa ir nutrūksta.

Savaime užsifiksuojantys sriegiai pleišto formos nuolydžiais tolygiai paskirsto apkrovą visuose sujungtuose sriegio posūkiuose, realizuodami sinchroninį visų sriegių įtempimą. Taip išvengiama vietinio sriegio perkrovos gedimo, iš esmės pašalinamas vibracijos sukeltas varžtų atsipalaidavimas ir pasiekiamas ilgalaikis apsaugos nuo atsipalaidavimo efektas, kuriam nereikia priežiūros.