[51]

 

 

ZABEZPIECZANIE GWINTÓW

Śruba zabezpieczona środkiem anaerobowym nie zapiecze się, nie obluzuje i wytrwa do końca okresu eksploatacji złącza.

[52]


Ilustr. 24 Niezawodność połączeń gwintowych zależy od sił i momentów działających na połączenie wzdłuż i/lub w poprzek osi gwintu.

3.1 Przyczyny zawodności połączeń gwintowych

Wynalezienie przez Archimedesa (287-212 p.Ch.) wodnego przenośnika ślimakowego zapoczątkowało rozwój konstrukcji połączeń gwintowych, które dzisiaj są już powszechnie stosowane w technice. Są one obecnie najważniejszymi połączeniami rozłącznymi w konstrukcji maszyn, montażu i remontach. Ich niezbędność jest tak oczywista, że na ogół nie zastanawiamy się nad zasadami ich funkcjonowania. Istnieją dwie główne przyczyny zawodności połączenia gwintowego:

3.1.1 Spadek naprężenia osiowego

Połączenie gwintowe luzuje się, gdy nastąpi trwała zmiana jego długości wzdłuż osi pracującego gwintu, gdy element pośredni (np. uszczelka, podkładka) ulegnie deformacji lub na skutek zmian temperatury. Prowadzi to do osłabienia naprężenia wstępnego śruby, a tym samym do osłabienia siły zacisku złącza. Trwała zmiana długości połączenia gwintowego może być spowodowana:

3.1.2 Zapobieganie luzowaniu się śrub

Spadkowi naprężenia wstępnego można w znacznym stopniu zapobiec zwiększeniem elastyczności połączenia, tak aby wyrównać oczekiwane wielkości osiadania i pełzania materiałów. Można to osiągnąć stosując:

3.1.3 Samoodkręcanie się

Po dociągnięciu złącza obciążenie zaciskające utrzymuje się poprzez naprężenie wstępne śruby. Dzieje się tak dlatego, że śruba pracuje jak naciągnięta sprężyna, której naprężenie ściąga nakrętkę w kierunku łba śruby wraz ze wszystkimi zaciśniętymi elementami. Gdy tylko moment dociągania przestanie działać, siła naprężająca zaczyna powodować odkręcanie nakrętki ze śruby. Tarcie w gwintach i pod łbem śruby i nakrętką przeciwstawia się tej sile podtrzymując napięcie w śrubie. Matematycznie można przedstawić to działanie następująco:

TL = FV x d x µth/(2 x cosr) + FV x dh x µh/2-FV x d x tanf/2

gdzie

TL = moment wynikowy w śrubie = po jej dociągnięciu
FV = napięcie w śrubie
d = średnica podziału gwintu
dh = skuteczna średnica łba śruby
f = kąt wzniosu (pochylenia) linii śrubowej
r = połowa kąta gwintu (30° dla gwintów według ISO)
µth = współczynnik tarcia gwintu
µh = współczynnik tarcia między łbem śruby a kołnierzem przy założeniu, że nakrętka jest ruchoma

Jeśli skręcony zespół zostanie poddany obciążeniu przemiennemu lub wibracji, wówczas zabezpieczenie spowodowane tarciem staje się mniej efektywne; nakrętka zaczyna się obracać i napięcie osiowe śruby spada. Wibracje mogą działać wzdłużnie lub poprzecznie, albo też stanowić kombinację obu kierunków. Wibracje poprzeczne ze względu na przemienne obciążenia poziome są bardziej szkodliwe i mogą prowadzić do szybkiego odkręcania się standardowych, niezabezpieczonych śrub. Siły wzdłużne, ze względu na pulsujące obciążenia osiowe, w mniejszym stopniu zagrażają odkręceniem się złącza.

3.1.4 Zapobieganie samoodkręcaniu się połączeń gwintowych

Niekontrolowanemu odkręcaniu się śrub we właściwie obciążonym połączeniu gwintowym można zapobiec następującymi metodami:


[wstecz] | [poczatek strony ] [dalej]