Tishli mahkamlagichlarni bo'shatish mexanizmi

Har xil murakkablikdagi deyarli barcha muhandislik mahsulotlari tishli ishlatiladi mahkamlagichlar. Boshqa ulanish usullari bilan solishtirganda, tishli mahkamlagichlarning asosiy afzalligi shundaki, ularni qismlarga ajratish va qayta ishlatish mumkin.

Bu xususiyat, odatda, tishli mahkamlagichlarni boshqa ulanish usullaridan afzal ko'rishining sababi bo'lib, ular ko'pincha mahsulotlarning strukturaviy yaxlitligini saqlashda hal qiluvchi rol o'ynaydi.

Biroq, ular mashinalar va boshqa komponentlar bilan bog'liq muammolarning muhim manbai hisoblanadi. Ushbu muammolarning sababi ularning o'z-o'zidan bo'shashish mexanizmida yotadi. Ushbu o'z-o'zini bo'shatish mexanizmi uzoq vaqtdan beri muammo bo'lib kelgan va so'nggi 150 yil ichida dizaynerlar bu hodisaning oldini olish usullarini ishlab chiqdilar.

Tishli mahkamlagichlar uchun qulflashning ko'plab keng tarqalgan usullari 100 yildan ko'proq vaqt oldin ixtiro qilingan, ammo so'nggi yillarda o'z-o'zidan bo'shashishga olib keladigan asosiy mexanizmlar tushunilgan. Tishli mahkamlagichlarning bo'shashishiga olib keladigan ko'plab mexanizmlar mavjud bo'lib, ular aylanma bo'shashmaslik va aylanma bo'shashmaslikka bo'linadi.

Aylanadigan va aylanmaydigan bo'shashish

Ko'pgina ilovalarda tishli mahkamlagichlar mahkamlanadi va ulanishga oldindan yuk qo'llaniladi. Bo'shashtirish, tortish jarayoni tugagandan so'ng, oldingi yukning keyingi yo'qolishi sifatida tushunilishi mumkin. Bu ikki yo'l bilan sodir bo'lishi mumkin:

Odatda o'z-o'zidan bo'shashish deb ataladigan aylanish bo'shashishi tashqi yuklarning ta'siri ostida mahkamlagichning aylanishini anglatadi.

Aylanma bo'shashmasdan, ichki va tashqi iplar orasidagi nisbiy harakatsiz, oldindan yuklanishning yo'qolishi tushuniladi.

Aylanma bo'shashmasdan kelib chiqqan mahkamlagichning bo'shashishi

O'rnatishdan keyin mahkamlagichning o'zi yoki ulangan komponentlarning deformatsiyasi tufayli aylanma bo'shashmasdan paydo bo'lishi mumkin. Bu ushbu interfeyslarning qisman plastik qulashi natijasidir.

Qo'pol sirt kontaktining kattalashtirilgan ko'rinishi

Ikki sirt bir-biri bilan aloqa qilganda, har bir sirt rulman yuzasi yukini ko'taradi. Haqiqiy aloqa maydoni sirt maydonidan ancha kichik bo'lgani uchun, hatto mo''tadil yuk ostida ham, juda yuqori mahalliy stresslar doimiy ravishda yuzaga keladi, bu materialning oquvchanlik kuchidan oshadi.

Bu siqish operatsiyasi tugagandan so'ng sirtning qisman qulashiga olib kelishi mumkin; bu qulash odatda embedment deb ataladi.

O'rnatish natijasida yo'qolgan siqish kuchining miqdori murvat va ulangan komponentlarning qattiqligiga, ulanishda mavjud bo'lgan aloqa yuzalarining soniga, sirt pürüzlülüğüne va qo'llaniladigan rulman sirtining kuchlanishiga bog'liq.

O'rtacha sirt kuchlanish sharoitida, joylashtirish odatda bo'g'in mahkamlangandan keyingi dastlabki bir necha soniya ichida taxminan 1% dan 5% gacha bo'lgan siqish kuchini yo'qotadi. Bo'g'im keyinchalik qo'llaniladigan dinamik yuklarga duchor bo'lganda, qo'shma aloqa yuzasida yuzaga keladigan bosimning o'zgarishi tufayli siqish kuchi yanada kamayishi mumkin.

Agar sirtni yotqizish kuchlanishi bog'langan komponent materialining siqish oqimining kuchidan past bo'lsa, ulanishni loyihalashda joylashtirish yo'qotish miqdori hisoblanishi va qoplanishi mumkin.

Yunkerning mahkamlagichning o'z-o'zidan bo'shashishi nazariyasi

1969 yilda Gerxard Yunker muhandislik sinovlari natijalaridan tishli mahkamlagichlar nima uchun avtomatik ravishda bo'shashishi haqidagi nazariyasini qo'llab-quvvatladi. Uning asosiy topilmasi shundan iboratki, birlashtiruvchi iplar o'rtasida va mahkamlagichning yotqizish yuzasi va siqish materiali o'rtasida nisbiy harakat sodir bo'lganda, oldindan yuklangan mahkamlagich aylanish tufayli bo'shashadi.

Shuningdek, ko'ndalang dinamik yuklar eksenel dinamik yuklarga qaraganda kuchliroq bo'shashishga olib kelishi aniqlandi. Buning sababi shundaki, eksenel yuk ostida radial harakat ko'ndalang yuklarga qaraganda sezilarli darajada kichikdir.

Boltli ulanishlarning ko'ndalang harakati

Junker ko'rsatdiki, oldindan yuklangan mahkamlagich birlashtiruvchi iplar va mahkamlagichning podshipnik yuzasi o'rtasida nisbiy harakat sodir bo'lganda o'z-o'zidan bo'shashadi. Bu bo'g'inga ta'sir qiluvchi ko'ndalang kuch murvatning oldindan yuklanishi natijasida hosil bo'lgan ishqalanish kuchidan kattaroq bo'lganda sodir bo'ladi.

Kichkina ko'ndalang siljishlar uchun ipning yon tomonlari va rulmanning aloqa yuzalari o'rtasida nisbiy harakat sodir bo'lishi mumkin. Ip bo'shlig'ini yengib chiqqandan so'ng, murvat egilish kuchlariga duchor bo'ladi va agar ko'ndalang siljish davom etsa, murvat boshi ostidagi rulman yuzasida sirpanish sodir bo'ladi.

Ishga tushgandan so'ng, iplar va murvat boshi ostida vaqtincha ishqalanish bo'lmaydi. Ipning spiral burchagiga ta'sir qiluvchi oldingi yuk tomonidan hosil qilingan o'z-o'zidan bo'shashuvchi moment gayka va murvat o'rtasida mos keladigan aylanishni keltirib chiqaradi. Qayta ko'ndalang harakatlar ostida bu mexanizm mahkamlagichning to'liq bo'shashishiga olib kelishi mumkin.

Bo'shashish sabablarini o'rganish uchun Junker quyidagi rasmda ko'rsatilganidek, mahkamlagich konstruktsiyalarining bo'shashishga qarshi samaradorligini aniqlaydigan sinov mashinasini ishlab chiqdi.

Junker Fastener sinov mashinasi

Rulmanlar harakatlanuvchi va sobit plitalar orasidagi ishqalanish ta'sirini bartaraf etish uchun ishlatiladi. Yong'oqni qistiruvchi harakatlanuvchi plastinkadan ko'ndalang harakat qo'llanilganda, yuk xujayrasi murvat yukini doimiy ravishda kuzatib boradi.

Oddiy tebranish sinovi standartlari bilan solishtirganda, sinov paytida oldindan yuklanishning yo'qolishi o'lchanishi mumkin va sikl soniga nisbatan oldindan yuklanish grafigi chizilishi mumkin.

Junker mashinasining printsipi shundan iboratki, kamera tomonidan hosil bo'lgan ko'ndalang siljish mahkamlagichning tebranishiga olib keladi va mahkamlagichning ishqalanish kuchini yengib, bo'shashishni keltirib chiqaradi.

Junker sinov mashinasining skrinshoti

Junker tebranish testini yumshatish egri chizig'i

Junker testi orqali turli xil mahkamlagichlarning bo'shashishiga qarshi dizaynlarining ishlashini solishtirish mumkin. So'nggi yigirma yil ichida ularning bo'shashishga qarshi xususiyatlarini solishtirish uchun mavjud mahkamlagichlarning bo'shashishiga qarshi dizaynlari bo'yicha ko'plab tadqiqotlar yakunlandi.

Samarali taqqoslash uchun bir xil tebranish amplitudasidan foydalanish juda muhim, chunki bu natijalarga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Quyidagi rasmda bahor yuvish mashinasining odatiy sinov natijasi ko'rsatilgan.

Sinov shuni ko'rsatdiki, murvat boshi ostiga spiral kamonli yuvish mashinasini qo'yish, aslida bo'shashishni tezlashtirdi. Boshqalar, shuningdek, bunday yuvish vositalaridan foydalanish hech qanday qulflash moslamalari bo'lmagan murvatlardan foydalanishga o'xshash ishlashga ega ekanligini isbotladi.

Ushbu topilmalardan xabardor bo'lgan ko'plab yirik OEMlar endi o'zlarining ichki standartlarida bunday yuvish vositalarini belgilamaydilar.

Tishli mahkamlagichlar uchun ishlatiladigan ko'plab qulflash moslamalari iplar orasidagi nisbiy harakatni (masalan, neylon qulf gaykalari) yoki rulman yuzasi va ulangan komponentlar (masalan, har xil turdagi "qulflash" yuvish vositalari) o'rtasidagi nisbiy harakatni oldini olishga asoslangan.

Shu bilan birga, Junker ham, boshqa keyingi tadqiqotchilar ham bo'g'inning ko'ndalang harakatlanishini oldini olish muhimligini ta'kidladilar: mos keladigan murvatli ulanish konstruktsiyasi murvatning siqish kuchi ulanish plitalarining ishqalanishi orqali ko'ndalang harakatni oldini olish uchun etarli bo'lishini ta'minlaydi va shu bilan bo'shashishning oldini oladi.

Dizayn bosqichida bunga oldindan yuklama tashqi yuklar ta'sirida qo'shma harakatga qarshilik ko'rsatish uchun etarli ishqalanish hosil qilishi uchun mos keladigan mahkamlagich o'lchami va kuchini tanlash orqali erishish mumkin.

Junning xulosasi

Tishli mahkamlagichning bo'shashishining asosiy sababi bo'g'imlarning harakatlanishi, ayniqsa ko'ndalang siljishidirmurvat iplariva rulman sirtlari. Agar qo'shma harakatni oldini olish uchun murvatdan etarlicha oldindan yuk olish mumkin bo'lsa, hech qanday qulflash moslamasi kerak emas, chunki ishqalanish qismlarni birga ushlab turadi.

Tishli mahkamlagichni loyihalashdagi asosiy muammo, ishqalanish sharoitidagi o'zgarishlar kiritilganda qismlarni mahkam ushlab turish uchun oldindan yuklanish etarli bo'lishini ta'minlashdir.

Ushbu grafik ishqalanish o'zgarishlarining murvatning oldindan yuklanishiga ta'sirini ko'rsatadi.

Bo'shashishning oldini olishning kaliti murvatni oldindan yuklashni ta'minlashdir

Odatda, bo'g'inlar maksimal ishqalanish koeffitsientida hosil bo'lgan minimal oldindan yukga asoslangan holda ishlab chiqilishi kerak; o'rtacha oldindan yuklash qiymatidan foydalangan holda loyihalash ko'pchilikning bo'shashishiga olib keladi murvatlar.

Shu bilan birga, o'rnatish natijasida kelib chiqadigan oldindan yuklanishning yo'qolishini ham hisobga olish kerak. O'rnatish miqdorini cheklash uchun qisqichli material bardosh bera oladigan maksimal kuchlanish oralig'ini ta'minlash kerak.

Qo'shimchalar harakatining oldini olish mumkin bo'lmagan hollarda, masalan, termal kengayish mavjud bo'lganda, tasdiqlangan qobiliyatga ega bo'lgan qulflash moslamasi belgilanishi kerak.