Крепежи против вибрации

Вибрация, расширение и сжатие могут вызвать перемещение нити из стороны в сторону, что приводит к ослаблению и, в конечном итоге, выходу из строя крепежа (слева). Крепежные детали, фиксирующие прокладки, необходимо регулярно подтягивать, чтобы избежать деформации сжатия прокладки с течением времени. В противном случае крепежные элементы будут испытывать ослабление, и их работоспособность ухудшится. Графика предоставлена ​​Henkel Corp.

Самозажимные контргайки типа SL имеют деформированную резьбу и функцию фиксации типа Tri-Dent, которая предотвращает ослабление крепежа из-за вибрации. Фото любезно предоставлено PennEngineering

Тестер Analyse компании Schatz USA измеряет несколько характеристик механических креплений. К ним относятся коэффициенты трения опорной поверхности резьбы, головки или гайки. Фото любезно предоставлено Bossard North America

Винт для накатки резьбы Delta PT для пластика имеет угол спирали 30 градусов, который быстро возвращается на угол 20 градусов, что обеспечивает беспрепятственный поток материала во время установки. Боковые поверхности винта создают зоны сдвига, которые создают высокие нагрузки на зажим. Фото предоставлено корпорацией Semblex.

Каждый год поклонники игр Winter X видят, как гонщики на снегоходах сражаются со стихиями и законами гравитации, совершая удивительные трюки, включая прыжки на длинные дистанции и двойное сальто назад. Чего фанаты не видят, так это продолжающейся борьбы между крепежом и вибрацией внутри каждого болтового соединения снегохода.

Polaris Industries Inc. — ведущий производитель снегоходов и спонсирует команду Polaris Racing, которая участвует в гонках на снегоходах. Члены команды часто выигрывают медали на X Играх и других соревнованиях по сноукроссу. Инженеры-конструкторы Polaris всегда рекомендуют использовать резьбовые фиксаторы Loctite для обеспечения их надежности.

«Мы применяем резьбовые фиксаторы [к крепежным элементам] во всех наших двигателях SDI», — говорит Джейсон Миллер, менеджер по продукции для снегоходов Polaris Industries. «Очень важным интерфейсом является крепление между двигателем и шасси, где наблюдается сильная вибрация и перепады температур».

Резьбовой фиксатор Loctite 242 наносится на крепления ручным насосом. Насос гарантирует, что сборщики используют правильное количество продукта. Loctite 243 наносится на контргайку привода сцепления снегохода, а также на крестовину сцепления.

Резьбовые фиксаторы — это один из четырех типов продуктов, специально разработанных для предотвращения ослабления крепежа из-за вибрации. Остальные три представляют собой специальные винты, болты и гайки. Все они помогают сохранить болтовые соединения такими же прочными, как в день их первой сборки.

«Хотя вибрация является распространенной причиной ослабления крепежа, производители не должны предполагать, что она всегда является причиной», — рекомендует Кен Гомес, вице-президент по проектированию и разработке продукции REMINC. Ослабление может быть результатом потери предварительного натяга из-за заделки, которая возникает, когда сопрягаемая металлическая поверхность деформируется, деформируется или изменяются размеры во время установки крепежа. Закрепление вызывает расслабление крепежа, что делает его склонным к выходу из строя из-за усталости.

Другой причиной ослабления являются различия в коэффициентах трения материалов соединения и резьбовых соединений. Любое уменьшение трения в резьбе, под головкой винта или на поверхности гайки может привести к снижению общей силы зажима в соединении.

Bossard North America часто тестирует поставляемые крепежные детали с помощью тестера Analyse от Schatz USA. Это устройство соответствует международному стандарту ISO 16047 для определения некоторых характеристик затяжки механических креплений. К ним относятся общий коэффициент трения; коэффициенты трения опорной поверхности резьбы, головки или гайки; усилие предварительного натяга на пределе текучести; и разрывная сила. Джо Стефан, инженер по применению Bossard, говорит, что его компания часто использует это устройство для проверки крепежных изделий, которые поставляет John Deere.

Коррозия, несбалансированные нагрузки на соединение и неправильные заплаты для фиксации резьбы могут привести к ослаблению крепежа. Заплаты, разрушающие оксидное покрытие на крепежах и гайках из нержавеющей стали, могут привести к их нагару или холодной сварке. Если затягивание продолжится после начала истирания, головка крепежного элемента может открутиться или его резьба может сорваться, что увеличивает вероятность ослабления.