ضد شل شدن اتصالات بست رزوه دار
اتصالات رزوهدار ممکن است در شرایط کاری تحت انواع بارهای متغیر، از جمله بارهای ارتعاشی و ضربهای بسیار شدید، قرار گیرند. تحت تأثیر بارهای متغیر، خرابی اتصالات رزوهدار معمولاً ناشی از شل شدن و آسیب خستگی خود آنها است. به طور کلی، عمر شل شدن ضد ارتعاش اتصالات رزوهدار بسیار کوتاهتر از عمر خستگی مواد و سازههای آنها است. مدتها قبل از آسیب خستگی، خرابی شل شدن اتصالات رزوهدار به دلیل شل شدن یا آسیب خستگی زودرس کانکتورها و قطعات متصل به دلیل شل شدن رخ داده است. خرابی اتصالات رزوهدار بر عملکرد طبیعی محصولات و تجهیزات تأثیر میگذارد و حتی ممکن است عواقب جدی ایجاد کند. چگونگی جلوگیری از شل شدن اتصالات رزوهدار یکی از وظایف مهم در توسعه و طراحی بستهای رزوهدار است.
سه نوع روش اساسی برای جلوگیری از شل شدن اتصالات رزوهدار وجود دارد:
- غیر قابل جدا شدن
این یک روش ضد شل شدن است که از جوشکاری، اتصال یا پرچ کاری پانچ برای تبدیل یک اتصال رزوه دار جداشدنی به یک اتصال رزوه دار جدانشدنی استفاده میکند. این یک روش سنتی ضد شل شدن بسیار قابل اعتماد است. عیب آن این است که اتصال دهندههای رزوه دار را نمیتوان دوباره استفاده کرد. و عملیات آن دست و پا گیر است. اغلب در برخی موارد مهم که نیاز به قابلیت اطمینان بالا در ضد شل شدن بدون جداسازی قطعات دارند، استفاده میشود.
- جوشکاری: مهره به پیچ یا بست به قطعه کار جوش داده میشود.
- پیوندچسبهایی مانند رزین اپوکسی یا چسب بیهوازی را روی سطح رزوه تطبیقی بمالید. پس از خشک شدن چسب، میتواند رزوههای تطبیقی را محکم به هم بچسباند تا به هدف قفل شدن و جلوگیری از شل شدن برسد. چسبهای مختلف اغلب قابلیتهای قفل شدن متفاوتی دارند. بستهای پوشش داده شده با رزین اپوکسی استحکام اتصال بالایی دارند و قابل جدا شدن نیستند. بستهای پوشش داده شده با چسب بیهوازی را میتوان جدا کرد، اما چسب باقی مانده روی سطح رزوه پس از جداسازی دشوار است و ممکن است رزوه آسیب ببیند، بنابراین نباید دوباره از بستها استفاده شود.
- پانچ/پرچ کاریروش پرچ کاری پانچ برای ایجاد تغییر شکل موضعی پیچ (یا پیچ) و مهره پس از سفت شدن استفاده میشود تا از شل شدن آنها جلوگیری شود. اتصال قابل اعتماد است و میتواند برای هر اتصالی که نیازی به جداسازی قطعات ندارد، استفاده شود.
- جلوگیری از شل شدن بستهای مکانیکی
از اتصالدهندههای مکانیکی برای ثابت کردن و پین کردن قطعات رزوهدار به قطعات متصل یا بین قطعات رزوهدار برای جلوگیری از شل شدن استفاده میشود. مزیت این روش، ضد شل شدن قابل اعتماد است و قابلیت اطمینان ضد شل شدن آن عموماً به استحکام استاتیک یا استحکام خستگی اتصالدهنده مکانیکی (یا خود اتصالدهنده، مانند مهره شکافدار) بستگی دارد. معایب آن این است که وزن اتصال بسته شده را افزایش میدهد، ساخت و نصب آن دشوار است و نمیتوان آن را به صورت انعطافپذیر نصب کرد، بنابراین هزینه آن نسبتاً بالاست. به دلیل قابلیت اطمینان بالای ضد شل شدن، هنوز هم در برخی از قطعات مهم محصولات مکانیکی و محصولات هوافضا به طور گسترده استفاده میشود.
- پینهای کاتر با مهرههای شکافدارپینهای کفپوش از شیارهای مهره و سوراخهای پین در انتهای پیچ عبور میکنند تا مهره و پیچ را مستقیماً قفل کنند. میتوان از آنها در قطعات متحرک مهم در حالت اتصال شل و بدون سفت کردن (یعنی بدون اعمال پیشبار) استفاده کرد، مانند اتصال اتصالات متحرک جویاستیک در کابین خلبان وسایل نقلیه هوافضا و وسایل نقلیه. همچنین میتوان از آنها در قطعات بسیار مهمی که نیاز به قابلیت اطمینان بالا در جلوگیری از شل شدن در شرایط ارتعاش شدید طولانی مدت دارند، استفاده کرد. در این حالت، مهرهها و پیچها باید با پیشبار مناسب سفت شوند، در غیر این صورت، در اتصال شلی که سفت نشده باشد، پینها یا مهرههای کفپوش دچار آسیب خستگی میشوند و باعث شل شدن و شکست بستها میشوند. چنین حوادثی اغلب در بسیاری از اتصالاتی که در معرض شرایط کاری سخت قرار دارند، رخ میدهد.
- واشر زبانهبرای محکم کردن مهره و قطعه متصل به هم از یک واشر فولادی تکی یا دوتایی یا دو مهره به یکدیگر استفاده کنید. این واشر برای جلوگیری از شل شدن قابل اعتماد است و میتواند برای اتصالات ضد شل شدن در قطعات با دمای بالا استفاده شود. معمولاً در قطعات مهم محصولات موتوری استفاده میشود.
- سیم قفل: از سیم فولادی برای نفوذ به سوراخ کوچک سر پیچ یا مهره استفاده کنید تا چندین پیچ یا مهره را به هم متصل کرده و آنها را قفل کنید. اگرچه مونتاژ مشکل تر است، اما هنوز هم در موارد مهم، به ویژه قطعات مهم محصولات هوافضا، مورد استفاده قرار می گیرد زیرا برای جلوگیری از شل شدن قابل اعتماد است. می توان از آن برای جلوگیری از شل شدن پیچ یا پیچ به صورت گروهی استفاده کرد.
- جلوگیری از شل شدن با افزایش اصطکاک
هدف از ضد شل شدن، افزایش اصطکاک بین رزوهها یا سر پیچ و سطح انتهایی مهره یا افزایش اصطکاک هر دو به طور همزمان است. این روش ضد شل شدن نسبت به دو روش فوق از قابلیت اطمینان کمتری برخوردار است، اما بزرگترین مزیت آن این است که محدود به فضای استفاده نیست، میتوان آن را بارها مونتاژ و دمونتاژ کرد، میتوان آن را به صورت انعطافپذیر مونتاژ کرد و برخی از بستها (مانند مهرههای قفل شونده حلقه نایلونی، مهرههای قفل شونده تمام فلزی) به سطح بسیار بالایی از قابلیت اطمینان ضد شل شدن رسیدهاند. بنابراین، این روش ضد شل شدن بیشترین کاربرد را در بخش تولید ماشینآلات و حوزه هوافضا دارد.
- آجیل دوتایی:روش مونتاژ سنتی مهرههای دوتایی این است که ابتدا مهره داخلی را سفت میکنند، سپس مهره خارجی را سفت میکنند و سپس مهره داخلی را برعکس میکنند، به طوری که رزوههای بین ارتفاع دو مهره، تغییر شکل الاستیک کمی ایجاد میکنند تا اصطکاک بیشتری برای جلوگیری از شل شدن ایجاد شود. تجربه نشان داده است که این روش مونتاژ برای جلوگیری از شل شدن مهره دوتایی قابل اعتماد نیست. عیب آن این است که وقتی مهره داخلی برعکس میشود، سیستم بست تخلیه میشود، نیروی گیره کمتر میشود و قابلیت جلوگیری از شل شدن کاهش مییابد. روش مونتاژ جدید، روش "سفت کردن معکوس مهره داخلی" را لغو میکند، یعنی ابتدا مهره داخلی را سفت میکنند، سپس مهره خارجی را سفت میکنند و همان گشتاور سفت کردن را به دو مهره اعمال میکنند تا نیروی گیره سیستم بست در سطح بالاتری حفظ شود. آزمایشهای داخلی و خارجی نشان دادهاند که قابلیت جلوگیری از شل شدن مهرههای دوتایی با استفاده از روش مونتاژ جدید بسیار بهبود یافته است. در میان روشهای مختلف جلوگیری از شل شدن برای بستهای رزوهدار، این یکی از چندین روش جلوگیری از شل شدن با طول عمر مقاومت در برابر ارتعاش بالاتر است. اگرچه استفاده از دو مهره وزن را افزایش میدهد، اما ساختار سادهای دارد، خاصیت ضد شل شدن خوبی دارد و میتواند در دماهای بالا مورد استفاده قرار گیرد، بنابراین هنوز هم در برخی موارد مهم مانند ضد شل شدن اتصالات رزوه موتورها و غیره استفاده میشود.
- مهرههای فلنجی دندانهدار و پیچ و مهرهسطح یاتاقان زیر مهره و سر پیچ، دندانهدار یا شیاردار است. هنگامی که مهره یا پیچ سفت میشود، مقاومت اصطکاکی بین سطح یاتاقان و قطعه متصل ایجاد میشود، به خصوص هنگامی که "دندانهها" در سطح قطعه متصل تعبیه شدهاند، قفل شدن بسیار محکم است. شکل دندانههای سطح یاتاقان و نیروی گیره در حین سفت شدن، تأثیر قابل توجهی بر عملکرد قفل شدن دارند. یک رابطه پیچشی-کششی پایدار و نیروی گیره به اندازه کافی بالا، پیشنیازهای این بست برای حفظ قابلیت قفل شدن آن هستند. آزمایشها نشان دادهاند که آنها خواص ضد شل شدن خوبی دارند. نمیتوان از آن با واشر استفاده کرد، و همچنین نمیتوان از آن برای اتصالات رزوهدار که نمیتوانند در برابر نیروهای گیره بالا مقاومت کنند یا جایی که سطح متصل به خراش و خوردگی حساس است، استفاده کرد. هنگام استفاده از این روش ضد شل شدن، باید به تطابق معقول سختی توجه شود. به طور کلی، سختی قطعه گیره شده باید کمتر از سختی بست باشد.
- مهرههای قفلکننده تمام فلزی:انتهای بالایی بدنه مهره با یک انتهای غیر دایرهای یا یک انتهای شیاردار (که دومی مهره تیری شیاردار نیز نامیده میشود) بسته میشود تا رزوه تا حدی تغییر شکل دهد. پس از اینکه پیچ در مهره پیچ شد، انتهای مهره به سمت بیرون منبسط میشود و از خاصیت ارتجاعی انتهای آن برای فشردهسازی جانبی جفت رزوه، از بین بردن شکاف رزوه، افزایش اصطکاک رزوه و قفل کردن محکم پیچ و مهره به یکدیگر استفاده میشود. اثر ضد شل شدن خوب است و مهره تیری شیاردار عملکرد ضد شل شدن بهتری دارد. در صورت استفاده با پیچهایی با دقت رزوه بالاتر، عملکرد ضد شل شدن میتواند بهبود یابد. در صورت استفاده با پیچهایی با سختی بالاتر مطابق با سختی مهره، عمر مونتاژ و جداسازی مکرر اتصال میتواند به طور قابل توجهی بهبود یابد. در بین مهرههای قفل شونده تمام فلزی، مهره تیری شیاردار بهترین قابلیت استفاده مجدد را دارد. میتوان از آن برای هر قطعه اتصال چفتی به جز قطعه متحرک استفاده کرد.
- مهرههای قفلی نایلونی: یک حلقه نایلونی در انتهای بالایی مهره تعبیه شده است و قطر داخلی حلقه نایلونی کمی کوچکتر از قطر رزوه است. هنگامی که پیچ پیچ میشود، رزوه داخلی از حلقه نایلونی خارج میشود و ماده نایلونی بسیار الاستیک، مقاومت اصطکاکی بزرگ و پایداری را با پیچ ایجاد میکند و قفل قابل اعتمادی را به دست میدهد. این پیچ عملکرد ضد شل شدن خوبی دارد و میتواند بارها مونتاژ و جدا شود. برای استفاده در مکانهایی که در معرض ضربه و لرزش شدید هستند، مناسب است. میتوان از آن با هر پیچی از دقت کم تا دقت بالا استفاده کرد. همچنین میتوان از آن با هر پیچی از استحکام کم تا استحکام بالا استفاده کرد. دمای کارکرد توسط ماده حلقه نایلونی، عموماً -50 ~ +100℃، محدود میشود.
- واشرهای فنریاز کشش فنر برای ایجاد قفل در اتصالات رزوهدار استفاده میشود. مزایای آن ساختار ساده، هزینه کم و استفاده آسان است. به طور گسترده برای جلوگیری از شل شدن در قطعات بیاهمیت تجهیزات الکترومکانیکی عمومی استفاده میشود. از آنجایی که واشرهای فنری اثر ضد شل شدن ضعیفی دارند، برای استفاده در قطعاتی که در معرض ضربه و لرزش شدید قرار دارند مناسب نیستند. و واشرهای فولادی الکتروگالوانیزه یا روکش کادمیوم اغلب باعث شکستگی تردی هیدروژنی تأخیری میشوند که باعث خطرات پنهانی میشود که یافتن آنها دشوار است و حوادث خرابی بعدی را به دنبال دارد. بنابراین، واشرهای فنری در موارد مهم استفاده نمیشوند.
- واشر قفل دندانه دارهنگام سفت کردن مهرهها یا پیچها، دندانههای واشرها صاف میشوند و مقاومت اصطکاک بین رزوهها و سطح یاتاقان را افزایش میدهند و یک اثر قفلشوندگی برای اتصال رزوهدار ایجاد میکنند. از آنجایی که دندانهها در سر پیچ (یا مهره) و سطح قطعات متصل شده تعبیه شدهاند، آسیب ناشی از آنها حساسیت به خوردگی را افزایش میدهد و برای بستها یا قطعات متصل شدهای که تحت تنش زیاد قرار دارند، این آسیبها ممکن است باعث ترک خوردگی شوند. هنگامی که تحت نیروهای گیره بزرگ قرار میگیرند، دندانههای واشرها ممکن است ترک بخورند یا بشکنند.
- میشل
- واتساپ：+8619829729659
- ایمیل: fastom@vip.163.com