Threadedzatvaračspajanje je najosnovniji i najčešće korišten način spajanja u mehaničkom sastavljanju. U toku rada pričvršćivači su skloni popuštanju pod uticajem vibracija opreme, naizmeničnih opterećenja, udarnih opterećenja i drugih radnih uslova, što direktno smanjuje tačnost montaže i pouzdanost rada opreme, a dodatno utiče na kvalitet proizvoda i efikasnost proizvodnje. U ovom radu su sveobuhvatno analizirani glavni uzroci popuštanja spojeva navojnih spojeva, te su predstavljene najčešće korištene strukture protiv popuštanja i zaštitne mjere, dajući referencu za racionalnu primjenu navojnih spojnica.
1 Uzroci labavljenja spojeva navojnih učvršćivača
Osnovni princip spajanja navojnih spojnica je da se spojeni dijelovi komprimiraju i fiksiraju preko aksijalnog prednaprezanja stvorenog zatezanjem vijaka. Slabljenje ili kvar aksijalnog predopterećenja nakon zatezanja vijaka definira se kao popuštanje navojne veze. Glavni uzroci otpuštanja navojne veze sažeti su na sljedeći način:
1.1 Defekti u dizajnu
(1) Nepravilan odabir vijaka
Tokomboltzatezanjem, sila stezanja spoja raste sa porastom prednaprezanja vijka. Kada prednaprezanje dostigne granicu tečenja materijala zavrtnja, dolazi do plastične deformacije na vijku. U ovom slučaju, kontinuirano povećanje prednaprezanja dovodi do zanemarivog ili nikakvog rasta sile stezanja. Pretjerano-zatezanje će postepeno smanjiti silu stezanja i na kraju uzrokovati lom vijka. Stoga će projektanti precizno izračunati moment zatezanja vijaka, te odabrati odgovarajuće specifikacije vijaka i šeme povezivanja na osnovu težine dijelova, radnih uvjeta ležaja, sigurnosnih specifikacija i drugih parametara, kako bi se izbjeglo otpuštanje i lomovi uzrokovani nepravilnim odabirom.
(2) Nedostaje ili nerazuman dizajn protiv-olabavljenja
Navojne veze rade kontinuirano u složenim radnim uvjetima kao što su vibracije, naizmjenična opterećenja i udari. U nedostatku efikasne strukture protiv-olabavljenja ili sa neispravno usklađenim anti- šemama, vjerovatno će doći do kvarova kao što su otpuštanje navoja i otpadanje vijaka i matica. Shodno tome, ciljane mjere protiv -olabavljenja će biti konfigurisane u skladu sa radnim uslovima opreme u fazi projektovanja proizvoda kako bi se sprečio prekid veze u teškim radnim uslovima.
1.2 Nedovoljno predopterećenje
Predopterećenje koje se stvara nakon zatezanja vijaka direktno određuje efekat stezanja između spojenih dijelova, a nedovoljno prednaprezanje je jedan od osnovnih uzroka popuštanja navojne veze. Standardna montaža zahtijeva da prednaprezanje vijaka bude blizu ili dostiže granicu tečenja materijala kako bi se osigurala stabilnost veze. Međutim, u stvarnoj proizvodnji i montaži, mnogi faktori dovode do nestandardnog momenta zatezanja, uključujući ograničenu radnu snagu radnika i neusklađene alate za montažu. Osim toga, neki procesni dokumenti ne navode standardni moment zatezanja vijaka, a na montažnim stanicama nisu opremljeni posebni alati za zatezanje. Operateri procjenjuju stanje zatezanja samo na osnovu iskustva i intuicije, što rezultira nedovoljnim prednaprezanjem vijaka u područjima sklonim vibracijama-i otpuštanjem nakon dugotrajnog-radnja.
1.4 Inducirano popuštanje deformacijom udubljenja površine ležaja
Kada su nosive površine odvijci i maticea kontaktne površine spojenih dijelova podnose tlačna opterećenja, prekomjerno lokalno naprezanje će uzrokovati plastičnu deformaciju kao što je depresija površine i kolaps. Deformacija nosivih površina direktno dovodi do slabljenja ili potpunog gubitka efektivnog prednaprezanja vijka, povećava zazor naleganja navojnih spojeva i na kraju uzrokuje otpuštanje pričvrsnih elemenata.
1.4 Ne-standardni procesi sklapanja
Za montažne strukture s pravilno raspoređenim više vijaka, nedostatak standardiziranih specifikacija procesa zatezanja će dovesti do neuravnoteženog naprezanja i nedosljednog zatezanja svakog zavrtnja zbog neuređenih sekvenci zatezanja kada operateri rade isključivo na osnovu iskustva, što rezultira labavljenjem veze. Na primjer, kvadratni-zavrtnji za montažu moraju biti zategnuti dijagonalno iu više prolaza kako bi se osiguralo jednolično naprezanje na svim vijcima. Ne-nestandardni procesi montaže ne samo da će uzrokovati otpuštanje vijaka, već će dovesti do deformacije spojenih dijelova i van-točnosti-tolerancije montaže zbog neravnomjerne raspodjele naprezanja.
1.5 Defekti kvaliteta obrade delova
Preciznost obrade navojnih rupa i rupa za montažu vijaka direktno utiče na kvalitet montaže i efekat predopterećenja navojnih spojeva. Devijacija otvora je ključni faktor koji uzrokuje otpuštanje: premale rupe dovode do poteškoća sa montažom i neadekvatnog uklapanja navoja; prevelike rupe smanjuju površinu kontakta izmeđuvijak/maticanosivih površina i spojenih dijelova, uzrokujući lokalnu koncentraciju naprezanja i deformaciju udubljenja, što uništava stanje pred{0}}zatezanja i na kraju rezultira otpuštanjem spojnih elemenata.
2 Uobičajene strukture protiv-popuštanja za veze sa navojem
Prema principu rada, strukture protiv-olabavljenja za navojne veze podijeljene su u tri kategorije: protiv trenja protiv-olabavljenja, mehaničke protiv-otpuštanja i trajnog protiv-olabavljenja. Principi rada i scenariji primjene svake vrste su sljedeći:
