نخ داربستاتصال اساسی ترین و رایج ترین روش اتصال در مونتاژ مکانیکی است. در حین سرویس، بست ها تحت تأثیر لرزش تجهیزات، بارهای متناوب، بارهای ضربه ای و سایر شرایط کاری مستعد شل شدن هستند که مستقیماً دقت مونتاژ و قابلیت اطمینان عملیاتی تجهیزات را کاهش می دهد و بر کیفیت محصول و راندمان تولید تأثیر می گذارد. این مقاله به طور جامع علل اصلی شل شدن اتصالات رزوهای را تحلیل میکند و ساختارهای ضد شل شدن و اقدامات حفاظتی رایج مورد استفاده را معرفی میکند و مرجعی برای کاربرد منطقی اتصالات رزوهای ارائه میکند.
1 علل شل شدن اتصالات بندکشی رزوه ای
اصل اصلی اتصال بست رزوه ای فشرده سازی و تثبیت قطعات متصل از طریق پیش بار محوری ایجاد شده توسط سفت کردن پیچ است. تضعیف یا شکست پیش بار محوری پس از سفت شدن پیچ به عنوان شل شدن اتصال رزوه ای تعریف می شود. دلایل اصلی شل شدن اتصال رزوه ای به شرح زیر است:
1.1 نقص طراحی
(1) انتخاب نادرست پیچ
در طولپیچبا سفت شدن، نیروی گیره اتصال با افزایش پیش بار پیچ افزایش می یابد. هنگامی که پیش بار به استحکام تسلیم مواد پیچ می رسد، تغییر شکل پلاستیک روی پیچ اتفاق می افتد. در این حالت افزایش مداوم پیش بار منجر به رشد ناچیز یا عدم رشد نیروی گیره می شود. سفت کردن بیش از حد-به تدریج نیروی گیره را کاهش می دهد و در نهایت باعث شکستگی پیچ می شود. بنابراین، طراحان باید گشتاور سفت کردن پیچ را به طور دقیق محاسبه کنند و مشخصات پیچ و طرح های اتصال مناسب را بر اساس وزن قطعات، شرایط کار بلبرینگ، مشخصات ایمنی و سایر پارامترها انتخاب کنند تا از شل شدن و شکستگی ناشی از انتخاب نادرست جلوگیری شود.
(2) طرح ضد شل شدن از دست رفته یا غیرمنطقی-
اتصالات رزوه ای تحت شرایط کاری پیچیده مانند لرزش، بارهای متناوب و ضربه به طور مداوم کار می کنند. در غیاب سازههای ضد شل شدن مؤثر یا با طرحهای ضد شل شدن نادرست تطبیق داده شده، خرابیهایی مانند شل شدن رزوه و افتادن پیچها و مهرهها ممکن است رخ دهد. بر این اساس، اقدامات ضد شل شدن هدفمند باید مطابق با شرایط عملیاتی تجهیزات در مرحله طراحی محصول پیکربندی شوند تا از خرابی اتصال در شرایط کاری شدید جلوگیری شود.
1.2 پیش بارگذاری ناکافی
پیش بار تولید شده پس از سفت شدن پیچ به طور مستقیم اثر گیره بین قطعات متصل را تعیین می کند و پیش بار ناکافی یکی از دلایل اصلی شل شدن اتصال رزوه ای است. مونتاژ استاندارد مستلزم آن است که پیش بار پیچ نزدیک یا به استحکام تسلیم ماده برسد تا از پایداری اتصال اطمینان حاصل شود. با این حال، در تولید و مونتاژ واقعی، عوامل بسیاری منجر به گشتاور سفت شدن نامرغوب می شود، از جمله نیروی کار محدود کارگران و ابزارهای مونتاژ نامتناسب. علاوه بر این، برخی از اسناد فرآیند نمی توانند گشتاور استاندارد سفت کردن پیچ را مشخص کنند و هیچ ابزار گشتاور خاصی در ایستگاه های مونتاژ مجهز نشده است. اپراتورها وضعیت سفت شدن را صرفاً بر اساس تجربه و شهود قضاوت میکنند، که منجر به بارگذاری ناکافی پیچها در نواحی مستعد ارتعاش-و شل شدن شکست پس از- کار طولانی مدت میشود.
1.4 شل شدن ناشی از تغییر شکل فرورفتگی سطح بلبرینگ
هنگامی که سطوح بلبرینگ ازپیچ و مهرهو سطوح تماس قطعات متصل بار فشاری را تحمل می کنند، تنش موضعی بیش از حد باعث تغییر شکل پلاستیک مانند فرورفتگی سطح و فروپاشی می شود. تغییر شکل سطوح یاتاقان مستقیماً منجر به تضعیف یا از بین رفتن کامل پیش بار مؤثر پیچ می شود، فاصله مناسب اتصالات رزوه ای را افزایش می دهد و در نهایت باعث شل شدن شکست بست ها می شود.
1.4 غیر{1}}فرایندهای مونتاژ استاندارد
برای سازه های مونتاژی با پیچ های متعدد توزیع شده به طور منظم، فقدان مشخصات فرآیند سفت کردن استاندارد منجر به تنش نامتعادل و سفتی ناسازگار هر پیچ به دلیل توالی سفت شدن نامنظم زمانی که اپراتورها صرفاً بر اساس تجربه کار می کنند، می شود و در نتیجه باعث شل شدن اتصال می شود. برای مثال، پیچهای نصب مربعی-توزیع شده باید به صورت مورب و در چند گذر سفت شوند تا از تنش یکنواخت روی همه پیچها اطمینان حاصل شود. فرآیندهای مونتاژ غیر استاندارد نه تنها باعث شل شدن پیچ و مهره می شوند، بلکه منجر به تغییر شکل قطعات متصل و خارج شدن{4}}از-دقت مونتاژ به دلیل توزیع ناهموار تنش می شوند.
1.5 نقص کیفیت پردازش قطعات
دقت ماشینکاری سوراخ های رزوه ای و سوراخ های نصب پیچ به طور مستقیم بر کیفیت مونتاژ و اثر پیش بارگذاری اتصالات رزوه ای تأثیر می گذارد. انحراف دیافراگم یک عامل کلیدی است که باعث شل شدن می شود: سوراخ های کوچک منجر به مشکلات مونتاژ و اتصال ناکافی نخ می شود. سوراخ های بزرگ باعث کاهش سطح تماس بین آنها می شودپیچ / مهرهسطوح یاتاقان و قطعات متصل، باعث تمرکز تنش موضعی و تغییر شکل فرورفتگی میشود، که حالت قبل از سفت شدن را از بین میبرد و در نهایت منجر به شل شدن خرابی بستها میشود.
2 ساختار ضد شل شدن رایج برای اتصالات بندکشی رزوه ای
طبق اصول کار، سازههای ضد شل شدن برای اتصالات رزوهای به سه دسته تقسیم میشوند: ضد اصطکاک، ضد شل شدن مکانیکی و ضد شل شدن دائمی. اصول کار و سناریوهای کاربردی هر نوع به شرح زیر است:
