Mekaanisena perustana kiinnittimen suuntaus on rakennekiinnikkeestä toimivaan kiinnittimeen. Autojen, suurten nopeuksien rautatie-, ilmailu- ja muiden teollisuudenalojen kehittyessä kiinnittimien löysälle vastukselle asetettavat vaatimukset ovat yhä tiukempia.
Tällä hetkellä on olemassa useita kiinnittimien irtonaisia muotoja, ei ole yhtenäistä ohjaavaa periaatetta eikä suunnittelulle ja valinnalle ole perustaa. Siksi on erittäin tärkeää arvioida kiinnikkeiden löysä vastus. Yleensä kiinnittimen suorituskyky arvioidaan teoreettisella laskennalla ja testivertailulla.
Tällä hetkellä kiinnikkeiden löysän vastuksen testi kotimaassa ja ulkomailla läpäisee pääasiassa kaksi menetelmää
Gjb715.3-89 (kiihdytetty tärinätestimenetelmä), kuormitustila sekä tärinä- ja iskuolosuhteet ovat lähempänä eri kiinnittimien todellista käyttötilaa, erityisesti arvioitaessa kiinnittimen löysää käyttöikää, joka on pääasiassa käytetään ilmailuteollisuudessa.
GBb / t10431-2008 kiinnittimien poikittaisvärähtelytestimenetelmä, tällä menetelmällä voidaan mitata tarkasti kiinnittimen liitoksen esijännitysvoiman muuttujat tärinätestin aikana, kuvata esikuormitusvoiman muutosprosessia testissä, antaa käyräkaavio suhteesta esikiristysvoiman ja tärinäajan (tai ajan) välillä, ja ota esikuormituksen pienennyksen muuttuja kriteeriksi kiinnittimen liitoksen löysyyden mittaamiseksi, ja testin hyötysuhde on korkea. Kaikki teollisuudenalat paitsi ilmailu- ja avaruusteollisuutta ovat sovellettavissa.
Useiden tavallisten irtonaisten kiinnittimien testivertailu suoritetaan poikittaisen tärinän testimenetelmällä, joka tarjoaa viitteitä irtonaisten kiinnittimien valinnalle ja laajemmille testeille.
1, vertaileva testi
Vertailua varten valittiin viisi erilaista irtonaisia kiinnittimiä. Jokainen kiinnitin valittiin 10 pätevän näytteen ryhmästä kullekin suorituskykyindeksille:
Pultti (gb / t5782) + tavallinen mutteri (gb / t6170) + litteä aluslevy (gb / t97,1);
Pultti (gb / t5782) + vaihteleva hampaatyyppinen vastamutteri (tb / t3019);
Pultti (gb / t5782) + tavallinen mutteri (gb / t6170) + jousialuslevy (gb / t93);
Pultti (gb / t5782) + tavallinen mutteri (gb / t6170) + itselukittuva aluslevy (Nord-lukko);
Pultti (gb / t5782) + tavallinen mutteri (gb / t6170) + turvalevy (tyyppi).
Tässä testissä valittu pulttieritelmä on M14 ja suorituskyky on 10,9; Mutterin suorituskyky on 10 ja litteä tyyny on 300 hv.
2, Testimenetelmä
Vertailutesti suoritettiin 3000 kertaa poikittaisen värähtelyn mukaan standardin gb / t10431-2008 mukaisesti, ja testipultin esijännitysvoiman vaimennus rekisteröitiin reaaliajassa.
Kiristysmomentin T, aksiaalisen esikuormituksen F ja ruuviliitoksen pultin nimellishalkaisijan D suhde voidaan ilmaista momenttikertoimella: T=kxfxd (1)
Koska vääntömomenttikertoimen K ero näytteiden välillä vaikuttaa testituloksiin, tässä testissä ei käytetä samaa kiristysmomenttia, mutta käytetään samaa menetelmää alkuperäisen aksiaalisen esikuormituksen suhteen. Alkuperäinen esikuormitus on pultinäytteen aksiaalinen kireys 70% myötölujuudella, ts. F=(rpo.2xas) X70% (2)
Missä:
F on alkuperäinen aksiaalinen esikuormitus;
Rp0.2 on pulttien näytteille määritetty suhteeton venymäjännitys, rp0,2=640mpa, katso gb / t3098.1-2010;
Kuten pulttien nimellinen jännitysleikkauspinta-ala,== 157 mm, katso GB / t3098.1-2010.
Arviointikriteerit: 3000 kertaa 240 sekunnin poikittaisen tärinätestin jälkeen jäännösesikuormituksen suhde alkuperäiseen esikuormitukseen on vähintään 70%, ja näytteen' löysän suorituskyvyn voidaan katsoa olevan pätevä.
3 、 Testitulokset ja analyysi
（1） Pultti + tavallinen mutteri + litteä aluslevy
Ensimmäisessä testiryhmässä käytetään yleisiä muttereita ja tasaisia tyynyjä, joilla ei periaatteessa ole tärinää ja heikkoa suorituskykyä, joten niitä käytetään vertailuryhmänä vertailutesteissä.
Kuvan 1 aksiaalivoimakäyrästä 90% pultinäytteiden aksiaalivoimasta on vähentynyt voimakkaasti 30 sekunnin kuluessa testin jälkeen, mikä osoittaa, että pultin ja mutterin staattinen kitkapari rikkoutuu nopeasti 30 sekunnin kuluessa ja pultin esikuormitus on kokonaan kadonnut, mikä aiheuttaa pulttiliitoksen löystymisen.
Testin tulokset osoittavat, että yhteisellä mutterilla ja aluslaatalla ei ole irtonaista toimintaa dynaamisen kuormituksen, iskujen ja tärinän olosuhteissa. Siksi on välttämätöntä käyttää irtonaista kiinnitintä mekaanisen liitännän luotettavuuden parantamiseksi.
Kuva 1 ryhmän 1 esikuormituksen vaimennuskäyrä
（2） Pultti + vaihteleva hampaatyyppinen vastamutteri
Toinen testiryhmä hyväksyy muuttuvan hampaan tyyppisen hillomutterin. Kuvan 2 aksiaalisen voiman aikakäyrästä voidaan nähdä, että 240 sekunnin poikittaisen värähtelytestin jälkeen, paitsi että näytteen 9 jäännösaksiaalisen voiman ja alkuperäisen aksiaalisen voiman suhde on alle 70%, jäljellä olevien näytteiden jäännösaksiaalinen voima voi täyttää pätevän testin kriteerit ja jäännösaksiaalivoiman ja alkuperäisen aksiaalivoiman suhteen keskiarvo on yli 85%, Tulokset osoittavat, että vaihtelevan hampaan tyyppisellä vastamutterilla on hyvä irtonainen suorituskyky ja se voi pitää kierteen itselukittuva dynaamisen kuormituksen, iskujen ja tärinän olosuhteissa.
Kuva 2 ryhmän 2 esikuormituksen vaimennuskäyrä
Vaihtelevan hampaatyyppisen vastamutterin lanka on erilainen kuin metrisen kierteen, ja hampaan pohjassa on 30. Pultin kiilamainen kalteva pinta on sisäkierteen viisteen yläosa sisä- ja ulkokierteen ruuvaamisen jälkeen siten, että normaali voima, joka syntyy, kun kierre koskettaa pultin akselia, on 60 ° 30 30 sijasta metrisenä ° ， Kierteiden välinen normaali paine muuttuu arvosta f / sin60 ° Vaihda f / sin30 °。 Kun kierteiden ja aksiaalisen esikuormitusvoiman F välinen kitkakerroin on sama, kiilan muotoisen kaltevan pinnan kierteen kitkavoima paljon suurempi kuin tavallisen metrisen kierteen, mikä parantaa huomattavasti irtonaista vääntömomenttia.
Lisäksi kiilaviivainen lanka eliminoi ensimmäisen ja toisen liitospinnan suuren kantokyvyn, kun sisä- ja ulkokierteet sovitetaan metrijärjestelmän kanssa. Koko kierrekierre ei ole tasaisesti jännittynyt, ja jännityskonsentraatioilmiö esiintyy, mikä parantaa tehokkaasti irtonaista ja tärinää estävää suorituskykyä, kuten kuvassa 3 on esitetty.
Kuva 3spl-lanka ja metrinen lanka
Mutterissa on joitain puutteita, sillä se on erittäin herkkä pultin kierteen halkaisijalle. Toisin sanoen pultin kierteen halkaisija on toleranssialueella, ja vääntömomenttikerroin muuttuvan hampaatyyppisen sisäkierteen sovittamisen jälkeen on edelleen suhteellisen suuri dispersiovauhti.
Pulttikierteen suuri halkaisija muuttuu kosketuksesta kaltevan pinnan kanssa, mikä voi johtaa aksiaalivoiman vaimennukseen toistuvassa käytössä ja jossain määrin vaikuttaa sen uudelleenkäyttöön.
（3） Pultti + tavallinen mutteri + jousialuslevy
Toisessa testiryhmässä käytetään tavallisia jousialuslevyjä. Kaikkien testinäytteiden aksiaalinen esikuormitus laskee kuviosta 4 nopeasti 0 nk: iin 30 sekunnin sisällä testin jälkeen, ts. Ruuviliitäntä on löysä ja epäonnistunut.
Kuvatestin aika / S.
Kuva 4 ryhmän 3 esikuormituksen vaimennuskäyrä
Jousialuslevyn joustava reaktiovoima tasoittuu elastisella muodonmuutoksella, joka voi kompensoida pulttiliitäntäparin aksiaalista voimaa jatkuvasti ja estää pultin löystymisen jatkuvan tärinän aiheuttamasta väsymyksestä. Samaan aikaan joustotyynyn kalteva pää on pultin tai mutterin tukipintaa ja liitetyn osan pintaa vasten, mikä toimii pysäyttämisen ja löysyyden estämisen tehtävänä.
Testi kuitenkin osoittaa, että jousialuslevy ei voi estää löysyyttä voimakkaiden iskujen ja tärinän olosuhteissa, koska jousiteräksen tiiviste leikkaa aukon ja sen jälkeen sitä käsitellään elastisella muodonmuutoksella ja sen elastinen reaktiovoima vähenee huomattavasti; Samanaikaisesti aluslevyn koko on kapea, pultin pään ja liitetyn osan välisen kosketuspinnan vastaava halkaisija pienenee, mikä vähentää merkittävästi tämän osan kitkaa ja irrotusmomenttia.
Jousialuslevyä on helppo laajentaa ja kalteva aukon kärki on helppo vahingoittaa liitospintaa kiristettäessä nopeasti. Siksi ei ole suositeltavaa käyttää jousialuslevyä löysänä estämismenetelmänä tärkeimmille nivelosille, joilla on voimakas tärinä ja suuri irtoamisvaara.
（4） Pultin + yleismutteri + itselukittuva aluslevy
Neljäs testiryhmä käyttää kaksoishampaista itselukittuvaa aluslevyä (Nord-lukko). 240 sekunnin poikittaisen värähtelyn jälkeen 10 näyteryhmän jäännösaksiaalisen voiman suhde alkuperäiseen aksiaaliseen voimaan on 82,51% - 87,61%, kuten kuvassa 5 on esitetty, jotka kaikki täyttävät pätevän löystymisenestotestin standardin.
Kuva 5 ryhmän 4 esikuormituksen vaimennuskäyrä
Kaksikerroksisessa hampaiden itselukittuvassa aluslevyssä on vinot hampaat verkottua toistensa kanssa, ja säteen suuntaiset hammastukset ovat aluslevyjen kahdella asennuspinnalla. Kiristettäessä radiaaliset hammastukset voidaan upottaa pultin tai mutterin tukipintaan ja asennuspintaan.
Kun pultit tai mutterit ovat löysällä voimakkaassa tärinässä, aluslevyjen väliset kaltevat hampaat nostetaan porrastetulla liikkeellä. Kaltevan hampaan kaltevuuskulma a on suurempi kuin metrisen kierteen nousukulma, mikä voi saada pultin pidentymään vakaan esijännitysvoiman toistamiseksi. Sen on lisättävä esikiristysvoimaa löysyyden estämiseksi venyttämällä pulttia kuvan 6 mukaisesti.
Kuva 6nl aluslaatta
Aluslevyn käytössä on oltava suuri esikiristysvoima, jotta liitos ja pultin tai mutterin laakeripinta saavat aikaan syvennyksen ja siitä tulee yhtenäinen. Ilman sisennystä se ei toimi aluslevyn löystymisen estotoiminnolla, toisin sanoen aluslaatta soveltuu erittäin lujien kiinnikkeiden löystymisen estämiseen.
（5） Pultin + tavallisen mutterin + turvalevy
Viidennessä testiryhmässä käytettiin turvalevyä (tyyppiä vastaan), ja 10 näyteryhmän jäännösaksiaalisen voiman ja alkuperäisen aksiaalisen voiman suhteen keskiarvo 240 s vahvan tärinän jälkeen on noin 86. 7%, kuten on esitetty Kuvassa 7. Jäännösaksiaalivoiman suhde alkuperäiseen aksiaalivoimaan on jokaisessa näyteryhmässä yli 70%, mikä tarkoittaa, että ne kaikki täyttävät irtonaisen suorituskyvyn testin arviointistandardin.
Kuva 7 ryhmän 5 esikuormituksen vaimennuskäyrä
Turvalevy (tyyppi) on kartiomainen kaksipuolinen räikkärakenne (katso kuva 8). Esikuormituksen vaikutuksesta räikkä painetaan liitosrunkoon ja pultin tai mutterin tukipintaan ja siitä tulee yksi runko, mikä lisää liitospinnan vastakkaista kitkavoimaa. Samalla kartiomaisella rakenteella on joustavuus, ja se voi kompensoida kiristysvoiman menetyksen puristuksen jälkeen ja parantaa irtonaista suorituskykyä kahdessa suhteessa.
Kuva 8 turvalevy
Yhteenveto
Kun kiinnitin on kuormanvaihdon, tärinän ja iskujen tilassa, on tärkeää valita sopiva ja luotettava irtonainen tyyppi tuotteiden laadun ja käytön turvallisuuden parantamiseksi. Analyysi osoittaa, että:
Tavallisella jousialuslevyllä on epäluotettava irtonainen suorituskyky. Sitä käytetään laajalti kaikilla elämänaloilla yksinkertaisen asennuksen ja edullisten kustannusten takia, mikä on riski.
Vaihdettavan hampaan lukkomutterin tekniikka otetaan käyttöön ulkomailta. Yli kymmenen vuoden imeytymisen ja parantamisen jälkeen Kiinassa se on vähitellen sopeutunut kotimaisen radateollisuuden tarpeisiin. Anti löysä suorituskyky on luotettava, ja siitä on tullut eräänlainen yleinen löysän kiinnityksen tuote radateollisuudessa.
Itselukittuva aluslaatta ja turvalevy ovat ulkomaisten valmistajien patentoituja tuotteita. Lukituskestävä suorituskyky on vakaa ja luotettava, mutta käyttökustannukset ovat suhteellisen korkeat. Jos vastaavat standardit voidaan vahvistaa ja lokalisointi voidaan suorittaa loppuun, on hyötyä laajamittaiselle sovellukselle.
