Som en mekanisk base er tendensen med fastgørelse fra strukturel fastgørelse til funktionel fastgørelse. Med udviklingen af bil-, højhastighedstog-, luftfarts- og andre industrier er kravene til fastgørelsernes løse modstand mere og mere strenge.
På nuværende tidspunkt er der mange løse bevisformer for fastgørelseselementer, der er ikke et samlet vejledende princip, og der er intet grundlag for design og valg. Derfor er det meget vigtigt at evaluere fastgørelsernes løse modstand. Normalt evalueres fastgørelseselementets ydeevne ved teoretisk beregning og testsammenligning.
På nuværende tidspunkt består testen af den løse modstand af fastgørelsesanordninger hjemme og i udlandet hovedsageligt to metoder
Gjb715.3-89 (accelereret vibrationstestmetode), belastningstilstanden og vibrations- og stødforholdene er tættere på den faktiske brugstilstand for forskellige fastgørelseselementer, især i evalueringen af anti-løs levetid for fastgørelse anti-løs forbindelse, som hovedsagelig er brugt i luftfartsindustrien.
GB / t10431-2008 tværgående vibrationstestmetode til fastgørelsesanordninger, denne metode kan nøjagtigt måle variablerne af forspændingskraften til fastgørelsesforbindelse under vibrationstest, beskrive ændringsprocessen af forspændingskraften i testen, give kurvediagrammet over forhold mellem forspændingskraften og vibrationstiderne (eller tiden), og tag variablen for reduktion af forspændingen som kriterium for at måle forbindelsesløsheden af fastgørelseselementet, og testeffektiviteten er høj, Alle industrier undtagen luftfart gælder.
Testsammenligningen af flere almindelige anti-løse fastgørelsesorganer udføres ved hjælp af tværgående vibrationstestmetode, der giver reference til valget af anti-løse fastgørelsesanordninger og tests i større skala.
1 、 Sammenlignende test
Fem slags anti-løse fastgørelseselementer blev valgt til sammenligning. Hver fastener blev valgt blandt henholdsvis 10 grupper af kvalificerede prøver med hvert præstationsindeks:
Bolt (gb / t5782) + fælles møtrik (gb / t6170) + flad skive (gb / t97.1);
Bolt (gb / t5782) + variabel tandtypemøtrik (tb / t3019);
Bolt (gb / t5782) + møtrik (gb / t6170) + fjederskive (gb / t93);
Bolt (gb / t5782) + møtrik (gb / t6170) + selvlåsende skive (Nord-lås);
Bolt (gb / t5782) + møtrik (gb / t6170) + sikkerhedsskive (vs type).
Den boltspecifikation, der er valgt i denne test, er M14, og ydelseskvaliteten er 10,9; Møtrikens ydeevne er 10 og den flade pude er 300hv.
2, testmetode
Den sammenlignende test blev udført 3000 gange med tværgående vibrationer i henhold til gb / t10431-2008, og dæmpningen af testboltens forspændingskraft blev registreret i realtid.
Forholdet mellem tilspændingsmoment T, aksial forspænding F og boltens nominelle diameter D i skrueforbindelse kan udtrykkes ved momentkoefficient: T=kxfxd (1)
Fordi forskellen i momentkoefficient K mellem prøverne vil påvirke testresultaterne, anvender denne test ikke det samme tilspændingsmoment, men den samme metode til initial aksial forspænding anvendes. Den indledende forspænding er den aksiale spænding ved 70% flydespænding af boltprøven, dvs. f=(rpo.2xas) X70% (2)
Hvor:
F er den indledende aksiale forspænding;
Rp0.2 er den ikke-proportionale forlængelsesspænding, der er angivet for boltprøver, rp0.2=640mpa, se gb / t3098.1-2010;
Som det nominelle spændingssnit på boltene, som=157 mm, se gb / t3098.1-2010.
Evalueringskriterier: Efter 3000 gange med 240s tværgående vibrationstest er forholdet mellem resterende forspænding og indledende forspænding ikke mindre end 70%, og prøven' s anti-løse ydeevne kan vurderes at være kvalificeret.
3 、 Testresultater og analyse
（1） Bolt + almindelig møtrik + flad skive
Den første gruppe af tests anvender almindelige møtrikker og flade elektroder, der i princippet ikke har nogen vibrationer og anti-løs ydeevne, så de bruges som referencegruppe til sammenligningstest.
Fra den aksiale krafttidskurve i figur 1 er 90% af aksialkraften af boltprøver faldet kraftigt inden for 30'erne efter testen, hvilket indikerer, at det statiske friktionspar af bolt og møtrik er hurtig fiasko inden for 30s, og boltforspændingen er blevet helt tabt, hvilket får boltforbindelsen til at løsne sig.
Resultaterne af testen viser, at den fælles møtrik og skive ikke har en anti-løs funktion under betingelse af dynamisk belastning, stød og vibrationer. Derfor er det nødvendigt at bruge det anti-løse fastgørelseselement for at forbedre pålideligheden af mekanisk forbindelse.
Figur 1 dæmpningskurve for gruppe 1 forudindlæsning
（2） Bolt + variabel tandtypestopmøtrik
Den anden gruppe af tests vedtager variabel tandtypemøtrik. Fra den aksiale krafttidskurve i figur 2 kan det ses, at efter 240s tværgående vibrationstest, bortset fra at forholdet mellem den resterende aksiale kraft og den indledende aksiale kraft af prøve 9 er mindre end 70%, er den tilbageværende aksiale kraft af de resterende prøver kan opfylde kriterierne for kvalificeret test, og gennemsnitsværdien af forholdet mellem den resterende aksiale kraft og den indledende aksiale kraft er mere end 85%, Resultaterne viser, at den variable tandtypestopmøtrik har god anti-løs ydeevne og kan holde tråden selvlåsende under dynamisk belastning, stød og vibrationstilstand.
Figur 2 dæmpningskurve for gruppe 2 forudindlæsning
Tråden på den variabel tandtypemøtrik er forskellig fra metriske gevind, og der er en 30 i bunden af tanden. Den kileformede skrå overflade af bolten vil være øverst på skråningen af den indvendige gevind, efter at den indvendige og udvendige gevind er skruet ind, så den normale kraft, der genereres, når tråden kommer i kontakt med boltaksen, er 60 ° ， I stedet for 30 i metrisk ° ， Det normale tryk mellem gevindene ændres fra f / sin60 ° Ændring til f / sin30 °。 Når friktionsfaktoren mellem gevind og aksial forspændingskraft F er den samme, er trådens friktionskraft med kileformet skråt overflade meget større end almindelig metrisk gevind, hvilket i høj grad forbedrer det anti-løse drejningsmoment.
Derudover fjernede tråden med kilefasning den store bæreevne på den første og anden parringsflade, når de indvendige og udvendige gevind matches med det metriske system. Hele skruegevindgevind er ikke jævnt belastet, og spændingskoncentrationsfænomenet eksisterer, hvilket effektivt forbedrer anti-løs og anti-vibrationsydelse, som vist i fig. 3.
Figur 3spl tråd og metrisk tråd
Der er nogle mangler i møtrikken, som har en stor følsomhed over for boltens gevinddiameter. Det vil sige, at boltens gevinddiameter ligger inden for toleranceområdet, og momentkoefficienten efter matchning med den indvendige gevind af variabel tandtype er stadig relativt stor spredningshastighed.
Den store diameter af boltgevind vil blive deformeret på grund af kontakt med den skrå overflade, hvilket kan føre til dæmpning af aksial kraft ved gentagen brug og til en vis grad påvirke genbrugsydelsen.
（3） Bolt + møtrik + fjederskive
Den anden testgruppe anvender almindelige standardfjederskiver. Fra figur 4 falder den aksiale forspænding af alle testprøver hurtigt til 0kn inden for 30s efter testen, dvs. skrueforbindelsen har været løs og mislykkedes.
Billedtesttid / S
Figur 4 dæmpningskurve for gruppe 3 forudindlæsning
Fjedervaskers elastiske reaktionskraft er fladt ved elastisk deformation, som kontinuerligt kan kompensere for den aksiale kraft af boltforbindelsesparret og forhindre, at bolten løsnes på grund af træthed forårsaget af kontinuerlig vibration. På samme tid er den skrå ende af fjederpuden mod støttefladen på bolten eller møtrikken og overfladen på den tilsluttede del, som spiller rollen som stop og forhindring af løshed.
Testen viser imidlertid, at fjederskiven ikke kan forhindre løshed under stærke stød og vibrationer, fordi fjederstålpakningen skærer en åbning ud, og derefter behandles den ved elastisk deformation, og dens elastiske reaktionskraft reduceres kraftigt; På samme tid er skivens størrelse smal, den tilsvarende diameter på kontaktfladen mellem bolthovedet og den tilsluttede del bliver mindre, hvilket signifikant reducerer friktions- og tilbagetrækningsmomentet for denne del.
Fjederskive er let at udvide, og åbningens skrå spids er let at beskadige forbindelsesfladen, når den strammes hurtigt. Det anbefales derfor ikke at bruge fjederskive som en løs forebyggelsesmetode til nøgledeltdele med stærk vibration og høj risiko for at løsne sig.
（4） Bolt + fælles møtrik + selvlåsende skive
Den fjerde gruppe af test vedtager selvlåsende vaskemaskine med dobbelt tænder (Nord-lås). Efter 240'ers tværgående vibrationer er forholdet mellem den tilbageværende aksiale kraft og den indledende aksiale kraft på 10 grupper af prøver 82,51% - 87,61%, som vist i figur 5, som alle lever op til standarden for kvalificeret anti-løsningspræstationsprøvning.
Figur 5 dæmpningskurve for gruppe 4 forudindlæsning
Det to-lags selvlåsende vaskelag har skrå tænder, der griber ind i hinanden, og radiale tandninger er på skivernes to monteringsflader. Ved stramning kan radiale tandinger indlejres i støttefladen og monteringsfladen på bolten eller møtrikken.
Når boltene eller møtrikkerne er løse under kraftige vibrationer, løftes de skrå tænder mellem skiverne forskudt. Hældningsvinklen a for den skrå tand er større end stigningen af metrisk gevind, hvilket kan få bolten til at forlænge for at spille en stabil forspændingskraft. Det er at øge forspændingskraften for at forhindre løshed ved at strække bolten som vist i figur 6.
Figur 6nl skive
Anvendelsen af skiven skal have en stor forspændingskraft for at få forbindelsen og bolte- eller møtrikbærende overflade til at frembringe fordybning og blive en. Uden indrykning spiller den ikke funktionen af anti-løsning af vaskemaskinen, det vil sige vaskemaskinen er egnet til anti-løsning af højstyrkefastgørelseselementer.
（5） Sikkerhedsskive til bolte + møtrik +
Den femte gruppe af test anvendte sikkerhedsskive (vs type), og den gennemsnitlige værdi af forholdet mellem resterende aksial kraft og initial aksial kraft på 10 grupper af prøver efter 240s stærk vibration er ca. 86. 7%, som vist i figur 7. Forholdet mellem den resterende aksiale kraft og den indledende aksiale kraft for hver gruppe af prøver er mere end 70%, hvilket betyder, at de alle opfylder evalueringsstandarden for testen af anti-løs ydeevne.
Figur 7 dæmpningskurve for gruppe 5 forudindlæsning
Sikkerhedsskiven (vs type) er en konisk dobbeltsidet skraldestruktur (se fig. 8). Under påvirkning af forspænding presses skralde ind i forbindelseslegemet og støttefladen på bolten eller møtrikken og bliver til et legeme, hvilket øger den omvendte friktionskraft på leddoverfladen. På samme tid har den koniske struktur elasticitet og kan kompensere for tabet af forspændingskraften efter presning og forbedrer den anti-løse ydeevne i to aspekter.
Figur 8 sikkerhedsskive
Resumé
Når fastgørelseselementet er i stand til belastningsændring, vibrationer og stød, er det vigtigt at vælge den passende og pålidelige anti-løse type for at forbedre produktkvaliteten og sikkerhedens karakter ved driften. Analysen viser, at:
Standardfjederskiven har upålidelig anti-løs ydelse. Det er meget brugt i alle samfundslag på grund af sin enkle installation og lave omkostninger, hvilket er en risiko.
Teknologien til låsemøtrik med variabel tand er introduceret fra udlandet. Efter mere end ti års absorption og forbedring i Kina har det gradvist tilpasset sig behovene i den indenlandske sporindustri. Anti-løs ydeevne er pålidelig, og det er blevet en slags almindeligt anti-løst fastgørelsesprodukt i sporindustrien.
Den selvlåsende skive og sikkerhedsskive er patenterede produkter fra udenlandske producenter. Den låsesikre ydeevne er stabil og pålidelig, men omkostningerne ved brugen er relativt høje. Hvis de tilsvarende standarder kan etableres, og lokalisering kan gennemføres, vil det være en fordel for anvendelse i stor skala.
