Posljedice nepravilnog prednaprezanja spojeva navojnih spojnica

Predopterećenje navojazatvaračspoj se odnosi na aksijalnu kompresijsku silu koja se primjenjuje na pričvršćivač tijekom sastavljanja prije nego što podnese bilo kakvo radno opterećenje. Odgovarajuće predopterećenje bitan je preduvjet za osiguranje pouzdanosti, nepropusnosti i stabilnosti navojnih spojeva. Nesukladno predučitavanje uzrokovat će razne kvarove veze. Nedovoljno prednaprezanje ima tendenciju da rezultira prazninama u spojevima i relativnim klizanjem između spojenih komponenti pod opterećenjem, uzrokujući labavljenje pričvršćivača, pa čak i nenormalan rad cijelog stroja. Pretjerano predopterećenje uzrokovat će umjetno oštećenje dijelova. Na primjer, u brtvenim strukturama O-prstena, prekomjerno prednaprezanje će zgnječiti O-prsten i dovesti do kvara brtve i curenja.

Neispravno prednaprezanje navojnih spojeva uglavnom uzrokuje sljedeće tri vrste teških posljedica:

1 Statički kvar spojnih elemenata i spojenih komponenti

Previše zategnuti vijcis prekomjernim prednaprezanjem će premašiti granicu statičkog opterećenja spojnih elemenata i spojenih dijelova, što će rezultirati umjetnim oštećenjem strukture. U blažim slučajevima uzrokuje oštećenje zubaca konca posmikom, skidanje konca i zahvatanje konca. U teškim slučajevima to dovodi do loma vijka, gnječenja, iskrivljenja ili loma spojenih komponenti, što rezultira potpunim gubitkom performansi veze.

2 Klizanje, odvajanje spojenih dijelova i neuspjeh otpuštanja učvršćivača

Za obične vijčane spojeve podvrgnute poprečnim opterećenjima, predopterećenje stvara normalan pritisak na površinu spoja, a sila trenja na kontaktnoj površini opire se vanjskim opterećenjima. Veličina predopterećenja izravno određuje poprečnu nosivost veze. Nedovoljno predopterećenje dovodi do neadekvatnog trenja na površini zgloba, uzrokujući relativno klizanje spojenih komponenti, dislokaciju komponenti, deformaciju i naboranje površine. U ekstremnim radnim uvjetima, vijak može se odrezati poprečnom posmičnom silom.

Za vijčane spojeve koji nose aksijalna opterećenja, predopterećenje osigurava kompresijsku silu na površini spoja, a efektivna kompresiona sila tijekom rada je preostalo prednaprezanje. Nedovoljno predopterećenje smanjuje kompresijsku silu na površini spoja i uzrokuje labavljenje veze. U promjenjivim radnim uvjetima može doći do ozbiljnog odvajanja povezanih dijelova. U međuvremenu, nedovoljno predopterećenje uvelike smanjuje otpornost strukture na vibracije. Intenzivne poprečne vibracije nastale tijekom rada opreme na kraju će uzrokovati otpuštanje matice i kvar spoja.

3 Otkazivanje zamora vijka

Neodgovarajuće prednaprezanje glavni je uzrok kvara vijka uslijed zamora. Iako pravilno smanjeno prednaprezanje može smanjiti prosječno naprezanje cikličkog opterećenja na vijcima, ono značajno povećava amplitudu fluktuacije opterećenja i pojačava izmjenične varijacije naprezanja. Sveukupno, ovo uvelike smanjuje vijek trajanja vijaka od zamora, uzrokujući pukotine i lomove uslijed dugotrajnih izmjeničnih opterećenja i vibracija, te dodatno izazivajući iznenadne kvarove spojeva.

Stoga, raspon prednaprezanja vijaka i momenta zatezanja moraju biti strogo određeni u procesu montaže. U praktičnoj proizvodnji, znanstveni i razumni raspon zateznog momenta mora se odrediti sveobuhvatnim razmatranjem razine važnosti, stanja opterećenja, načina kretanja, strukturnih karakteristika, specifikacije navoja i stupnja čvrstoće, svojstava materijala povezanih dijelova i svrhe povezivanja. Operacije montaže moraju strogo slijediti navedene standarde zakretnog momenta kako bi se izbjeglo pretjerano i premalo zatezanje. Ovo učinkovito poboljšava ukupnu pouzdanost navojnih spojeva i povećava otpornost na zamor i životni vijek spojnih elemenata i spojnih struktura.