Ένα χαλαρό μπουλόνι μπορεί να ακινητοποιήσει ολόκληρο το εργοστάσιο παραγωγής και να κοστίσει στην εταιρεία χιλιάδες ή και δεκάδες χιλιάδες γιουάν. Επιπλέον, τα χαλαρά μπουλόνια μπορεί επίσης να προκαλέσουν κινδύνους για την ασφάλεια στο εργοστάσιο. Λοιπόν, ποιες είναι οι κύριες αιτίες των χαλαρών μπουλονιών; Σε γενικές γραμμές, υπάρχουν αιτίες όπως η αυθόρμητη χαλάρωση, η αυτόματη χαλάρωση και η χαλάρωση λόγω κόπωσης.
Υλικό βίντεο, WiFi συνιστάται να παρακολουθήσετε
5 λόγοι για τους οποίους τα μπουλόνια είναι χαλαρά
01
εικόνα
Υπό σύσφιξη
Οι κοχλίες που έχουν σφιχτεί λίγο ή ψευδώς έχουν εγγενώς ανεπαρκή δύναμη προ-σφίξεως. Εάν χαλαρώσουν ξανά, η άρθρωση δεν θα έχει αρκετή δύναμη σύσφιξης για να συγκρατήσει τα διάφορα μέρη μαζί. Αυτό μπορεί να προκαλέσει πλευρική ολίσθηση μεταξύ των δύο μερών και το μπουλόνι θα υπόκειται σε περιττή διατμητική τάση, η οποία μπορεί τελικά να προκαλέσει το σπάσιμο του μπουλονιού.
εικόνα
02
εικόνα
δόνηση
εικόνα
Δοκιμές βιδωτών συνδέσεων υπό δόνηση έδειξαν ότι πολλές μικρές "πλευρικές" κινήσεις προκαλούν την κίνηση των δύο τμημάτων της σύνδεσης μεταξύ τους, καθώς και της κεφαλής του μπουλονιού ή του παξιμαδιού και του τμήματος που συνδέεται.
Αυτές οι επαναλαμβανόμενες κινήσεις εξουδετερώνουν την τριβή μεταξύ του μπουλονιού και των εξαρτημάτων που συνδέονται. Τελικά, η δόνηση θα κάνει το μπουλόνι να «ξεστρέψει» στα σπειρώματά του και η άρθρωση θα χάσει τη δύναμη σύσφιξης.
03
εικόνα
Ενθέτω
Οι μηχανικοί που σχεδιάζουν και αναπτύσσουν τάσεις των μπουλονιών επιτρέπουν μια περίοδο θραύσης, μια ορισμένη απώλεια προφόρτισης, κατά τη διάρκεια της οποίας τα μπουλόνια μπορούν να χαλαρώσουν ως προς τη στεγανότητα.
Αυτή η χαλάρωση προκαλείται από την ενσωμάτωση μεταξύ της κεφαλής του μπουλονιού και/ή του παξιμαδιού, των σπειρωμάτων και των επιφανειών ζευγαρώματος των συνδεδεμένων εξαρτημάτων και μπορεί να συμβεί σε μαλακά υλικά (όπως σύνθετα υλικά) καθώς και σε σκληρά γυαλισμένα μέταλλα.
Εάν ο σύνδεσμος δεν έχει σχεδιαστεί σωστά ή εάν τα μπουλόνια δεν τεντώνονται αρχικά στην καθορισμένη τάση, η ενσωμάτωση του συνδέσμου μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια της δύναμης σύσφιξης που δεν επιτυγχάνει την ελάχιστη απαιτούμενη δύναμη σύσφιξης.
Υπάρχουν μικροσκοπικές ανομοιομορφίες μεταξύ των επιφανειών της άρθρωσης. Κάτω από τη δράση της δύναμης προ-σφίξεως του μπουλονιού μετά το σφίξιμο, τα εξογκώματα θα συνθλιβούν και θα παραμορφωθούν μόνιμα πλαστικά. Ως αποτέλεσμα, το μήκος σύσφιξης του μπουλονιού θα μειωθεί, οδηγώντας τελικά σε μείωση της δύναμης προ-σφίξεως του μπουλονιού.
εικόνα
04
εικόνα
ερπυσμός και θερμική διαστολή φλάντζας
Πολλοί βιδωμένοι σύνδεσμοι περιλαμβάνουν ένα λεπτό, μαλακό παρέμβυσμα μεταξύ της κεφαλής του μπουλονιού και της επιφάνειας της άρθρωσης για να σφραγίζει τον σύνδεσμο και να αποτρέπει τη διαρροή αερίου ή υγρού. Η ίδια η ροδέλα λειτουργεί επίσης ως ελατήριο, που αναπηδά υπό την πίεση του μπουλονιού και της επιφάνειας ζευγαρώματος.
Με την πάροδο του χρόνου, ειδικά όταν είναι κοντά σε υψηλές θερμοκρασίες ή διαβρωτικά χημικά, ένα παρέμβυσμα μπορεί να «σέρνεται», που σημαίνει ότι χάνει την ελαστικότητά του, με αποτέλεσμα την απώλεια της δύναμης σύσφιξης.
Εάν τα μπουλόνια και οι σύνδεσμοι είναι κατασκευασμένοι από διαφορετικά υλικά, οι υπερβολικές διαφορές θερμοκρασίας λόγω γρήγορων αλλαγών στο περιβάλλον ή βιομηχανικών διεργασιών ανακύκλωσης θα προκαλέσουν ταχεία διαστολή ή συστολή του υλικού του μπουλονιού, προκαλώντας πιθανώς χαλάρωση των μπουλονιών.
εικόνα
εικόνα
05
εικόνα
επίπτωση
Κρούση - Το μεγαλύτερο φορτίο κρούσης υπερβαίνει τη δύναμη τριβής όταν το μπουλόνι είναι προ-σφίγγιμο, προκαλώντας ολίσθηση.
Δυναμικά ή εναλλασσόμενα φορτία από μηχανήματα, γεννήτριες, ανεμογεννήτριες κ.λπ. μπορεί να προκαλέσουν μηχανικό σοκ - μια δύναμη κρούσης που ασκείται σε ένα μπουλόνι ή έναν σύνδεσμο - προκαλώντας ολίσθηση των μπουλονιών μεταξύ τους.
Ακριβώς όπως η δόνηση, αυτή η ολίσθηση μπορεί τελικά να προκαλέσει τη χαλάρωση των μπουλονιών, ενώ ακόμη και τα χτυπήματα συχνά δεν λαμβάνονται υπόψη όταν σχεδιάζονται αρμοί για τόσο μεγάλα φορτία.
εικόνα
Τι είναι η προφόρτωση;
εικόνα
Ένας όρος με πολλαπλές έννοιες στη μηχανική. Το ένα είναι η τάση (φορτίο) που δημιουργεί ο συνδετήρας όταν σφίγγεται αρχικά. Καθώς το μπουλόνι τεντώνεται, τα εξαρτήματα μεταξύ του μπουλονιού και του παξιμαδιού συμπιέζονται, αυξάνοντας αυτό που ονομάζεται φορτίο σύσφιξης μέχρι το τέλος της διαδικασίας σύσφιξης.
Κίνδυνοι από χαλαρά μπουλόνια
01
εικόνα
Διαρροή φλάντζας
εικόνα
02
εικόνα
Ο ρότορας του ανεμιστήρα αποχωρίστηκε από το μηχανοστάσιο και έπεσε
εικόνα
03
εικόνα
Το μπουλόνι σύνδεσης κραδασμών κινητήρα πλοίου έπεσε
Τα μπουλόνια σύνδεσης δόνησης της μηχανής του πλοίου έπεσαν και προκάλεσαν περαιτέρω ζημιές στον εξοπλισμό καθώς το πλοίο κύλησε.
Σε μια βιδωτή σύνδεση, το σφίξιμο του παξιμαδιού προκαλεί στην πραγματικότητα επιμήκυνση του μπουλονιού, όπως το τράβηγμα ενός ελατηρίου. Αυτή η δύναμη έλξης, ή τάση, δημιουργεί μια αντίθετη δύναμη σύσφιξης που συγκρατεί σφιχτά τα δύο μέρη του συνδεδεμένου τεμαχίου μαζί. Εάν το μπουλόνι είναι χαλαρό, η δύναμη σύσφιξης θα εξασθενήσει.
Τα χαλαρά μπουλόνια είναι κάτι περισσότερο από πονοκέφαλο. Εάν οι αρμοί δεν ξανασφίξουν γρήγορα, μπορεί να αρχίσει να διαρρέει υγρό ή αέριο, μπορεί να σπάσουν τα μπουλόνια, να καταστραφεί ο εξοπλισμός ή να συμβεί ένα καταστροφικό ατύχημα.
Συνοψίζω
"Ο καλύτερος τρόπος για να αποφευχθεί η χαλάρωση είναι να διασφαλιστεί ότι η δύναμη προ-σύσφιξης είναι επαρκής και δεν θα προκαλέσει προβλήματα όπως ολίσθηση ή άνοιγμα της άρθρωσης."
Από την παραπάνω ανάλυση, φαίνεται ότι υπάρχουν τρεις λόγοι χαλάρωσης λόγω ανεπαρκούς ή μειωμένης δύναμης προσύσφιξης. Επομένως, απαιτείται ειδικός έλεγχος της δύναμης προ-σφίξεως των μπουλονιών για τον έλεγχο του κινδύνου χαλάρωσης.
Εφόσον η δύναμη προ-σύσφιξης είναι επαρκής για να καλύψει τις απαιτήσεις και εφόσον το μήκος σύσφιξης δεν είναι πολύ μικρό (όπως lk μεγαλύτερο ή ίσο με 3d), τα μπουλόνια γενικά δεν θα χαλαρώσουν αυτόματα ακόμη και αν υπάρχει ορισμένο φορτίο δόνησης.
Ο συνδυασμός καλής σχεδίασης μπουλονιών, σωστής ανάπτυξης της δύναμης σύσφιξης και κατάλληλων συσκευών ασφάλισης μπουλονιών μπορεί να ασφαλίσει αξιόπιστα τους κοχλιωτούς συνδέσμους έναντι πολλών από τις προκλήσεις χαλάρωσης που παρουσιάζονται εδώ.
Μια καλή βιδωτή σύνδεση θα σχεδιαστεί με μπουλόνια και παξιμάδια κατάλληλου μεγέθους και τύπου και θα καθοριστεί με τη βέλτιστη τάση για την επίτευξη της δύναμης σύσφιξης που απαιτείται για τη διατήρηση της ακεραιότητας της σύνδεσης.
Η σωστή δύναμη σύσφιξης στην εφαρμογή απαιτεί η τάση (προφόρτιση) σε κάθε μπουλόνι να φτάνει στο σωστό επίπεδο και να παραμένει σε αυτό το επίπεδο καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής του.
Επομένως, είναι σημαντικό να διατηρείτε την κατάλληλη τάση στα μπουλόνια. Τα υπερηχητικά κύματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση της αξονικής δύναμης των μπουλονιών κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, ώστε να διασφαλιστεί ότι η δύναμη προσφίξεως των μπουλονιών πληροί τις απαιτήσεις σχεδιασμού.
