Posljedice nepravilnog predopterećenja na spojevima pričvršćivača s navojem

Predopterećenje navojazatvaračveza se odnosi na aksijalnu kompresijsku silu koja se primjenjuje na učvršćivač tijekom montaže prije nego što podnese bilo kakvo radno opterećenje. Odgovarajuće prednaprezanje je bitan preduvjet za osiguranje pouzdanosti, nepropusnosti i stabilnosti navojnih spojeva. Neusklađeno predopterećenje će uzrokovati različite kvarove veze. Nedovoljno predopterećenje ima tendenciju da dovede do razmaka u zglobovima i relativnog klizanja između spojenih komponenti pod opterećenjem, uzrokujući otpuštanje zatvarača, pa čak i nenormalan rad cijele mašine. Prekomjerno prednaprezanje će uzrokovati umjetno oštećenje dijelova. Na primjer, u strukturama za brtvljenje O-prstena, prekomjerno prednaprezanje će prignječiti O-prsten i dovesti do kvara zaptivke i curenja.

Nepravilno predopterećenje navojnih spojeva uglavnom uzrokuje sljedeće tri vrste teških posljedica:

1 Statički kvar pričvršćivača i povezanih komponenti

Previše zategnuti vijcis prekomjernim prednaprezanjem će premašiti granicu statičkog opterećenja spojnih elemenata i spojenih dijelova, što će rezultirati umjetnim oštećenjem konstrukcije. U lakšim slučajevima uzrokuje oštećenje zubaca navoja, skidanje niti i zaglavljivanje navoja. U teškim slučajevima, to dovodi do loma vijaka, gnječenja, izobličenja ili loma spojenih komponenti, što rezultira potpunim gubitkom performansi veze.

2 Proklizavanje, odvajanje spojenih dijelova i otpuštanje pričvršćivača

Za obične vijčane veze podvrgnute poprečnim opterećenjima, predopterećenje stvara normalan pritisak na površini spoja, a sila trenja na kontaktnoj površini odoleva vanjskim opterećenjima. Veličina predopterećenja direktno određuje poprečnu nosivost spoja. Nedovoljno prednaprezanje dovodi do neadekvatnog trenja na površini zgloba, uzrokujući relativno klizanje spojenih komponenti, dislokaciju komponenti, otklon i naboranje površine. U ekstremnim radnim uslovima, bolt može se odsjeći poprečnom posmičnom silom.

Za vijčane veze koje nose aksijalna opterećenja, predopterećenje obezbeđuje silu pritiska na površini spoja, a efektivna sila kompresije tokom rada je zaostalo predopterećenje. Nedovoljno predopterećenje smanjuje silu kompresije na površini spoja i uzrokuje popuštanje spoja. U promjenjivim radnim uvjetima može doći do ozbiljnog odvajanja spojenih dijelova. U međuvremenu, nedovoljno predopterećenje uvelike smanjuje otpornost konstrukcije na vibracije. Intenzivne poprečne vibracije nastale tokom rada opreme će na kraju uzrokovati otpuštanje matice i kvar veze.

3 Otkazivanje zamora vijaka

Nepravilno prednaprezanje je glavni uzrok otkazivanja zamora vijaka. Iako pravilno smanjeno prednaprezanje može smanjiti prosječni napon cikličkog opterećenja na vijcima, značajno povećava amplitudu fluktuacije opterećenja i intenzivira naizmjenične varijacije naprezanja. Sveukupno, ovo uvelike smanjuje vijek trajanja vijaka, uzrokujući zamorne pukotine i lomove pod dugotrajnim naizmjeničnim opterećenjima i vibracijama, i dalje izazivajući iznenadne kvarove veze.

Stoga, raspon prednaprezanja vijaka i momenta zatezanja moraju biti strogo specificirani u procesu montaže. U praktičnoj proizvodnji, naučni i razumni opseg momenta zatezanja će se odrediti sveobuhvatnim razmatranjem nivoa važnosti, stanja opterećenja, načina kretanja, strukturnih karakteristika, specifikacije navoja i stepena čvrstoće, svojstava materijala spojenih delova i svrhe povezivanja. Radnje montaže moraju striktno slijediti specificirane standarde zakretnog momenta kako bi se izbjeglo prekomjerno i nedovoljno zatezanje. Ovo efikasno poboljšava ukupnu pouzdanost navojnih spojeva i povećava otpornost na zamor i radni vek spojnih elemenata i spojnih konstrukcija.