כבסיס מכני, מגמת ההידוק היא מהידוק מבני לחיבור פונקציונלי. עם התפתחות תעשיות הרכב, המהירות, תעופה ותעשיות אחרות, הדרישות להתנגדות רופפת של מחברים מחמירות יותר ויותר.
נכון לעכשיו, ישנם צורות הוכחה רופפות רבות של מחברים, אין עקרון מנחה מאוחד ואין בסיס לעיצוב ולבחירה. לכן, חשוב מאוד להעריך את ההתנגדות הרופפת של המחברים. בדרך כלל, ביצועי המהדק מוערכים על ידי חישוב תיאורטי והשוואת מבחן.
נכון לעכשיו, בדיקת ההתנגדות הרופפת של מחברים בבית ובחו"ל עוברת בעיקר שתי שיטות
Gjb715.3-89 (שיטת בדיקת רטט מואצת), מצב הטעינה ותנאי הרטט וההשפעה קרובים יותר למצב השימוש בפועל של מחברים שונים, במיוחד בהערכת החיים האנטי רופפים של חיבור אנטי רופף מהדק, שהוא בעיקר משמש בתעשייה האווירית.
Gb / t10431-2008 שיטת בדיקת רטט רוחבית עבור מחברים, שיטה זו יכולה למדוד במדויק את המשתנים של כוח ההידוק המוקדם של חיבור ההדק במהלך בדיקת הרטט, לתאר את תהליך השינוי של כוח הטעינה במבחן, לתת את דיאגרמת העקומה של הקשר בין כוח ההידוק מראש לזמני הרטט (או הזמן), וקחו את המשתנה של צמצום הטעינה המוקדמת כקריטריון למדידת רופפות החיבור של המחבר, ויעילות הבדיקה גבוהה, כל הענפים פרט לחלל חלים.
השוואת הבדיקה של כמה מחברים אנטי-רופפים נפוצים מתבצעת בשיטת בדיקת רטט רוחבית, המספקת התייחסות לבחירת מחברים אנטי-רופפים ובדיקות בקנה מידה גדול יותר.
1, מבחן השוואתי
נבחרו חמישה סוגים של מחברים נגד רופפים להשוואה. כל אטב נבחר מתוך 10 קבוצות של דגימות מוסמכות עם כל אינדקס ביצועים, בהתאמה:
בורג (gb / t5782) + אגוז רגיל (gb / t6170) + מכונת כביסה שטוחה (gb / t97.1);
בורג (gb / t5782) + אגוז ריבה משתנה מסוג שן (tb / t3019);
בורג (gb / t5782) + אגוז רגיל (gb / t6170) + מכונת כביסה קפיצית (gb / t93);
בורג (gb / t5782) + אגוז רגיל (gb / t6170) + מכונת כביסה נעילה עצמית (נעילת נורד);
בורג (gb / t5782) + אגוז רגיל (gb / t6170) + מכונת כביסה בטיחותית (לעומת סוג).
מפרט הבריח שנבחר בבדיקה זו הוא M14 וציון הביצועים הוא 10.9; ציון הביצועים של האום הוא 10 והרפידה השטוחה היא 300 כ"ס.
2, שיטת בדיקה
הבדיקה ההשוואתית נערכה פי 3000 של רטט רוחבי על פי gb / t10431-2008, וההחתה של כוח ההידוק המוקדם של בריח הבדיקה נרשמה בזמן אמת.
הקשר בין מומנט הידוק T, עומס קדם צירי F וקוטר נומינלי D של הבריח בחיבור הבורג יכול לבוא לידי ביטוי על ידי מקדם מומנט: T=kxfxd (1)
מכיוון שההבדל בין מקדם המומנט K בין הדגימות ישפיע על תוצאות הבדיקה, בדיקה זו אינה מאמצת את אותו מומנט ההידוק, אך מאומצת אותה שיטה של טעינה מוקדמת צירית ראשונית. העומס המקדים הראשוני הוא המתח הצירי בחוזק התשואה של 70% של דגימת הבריח, כלומר f=(rpo.2xas) X70% (2)
איפה:
F הוא הטעינה המקדימה הצירית;
Rp0.2 הוא מתח ההתארכות הלא פרופורציונאלי שצוין עבור דגימות בורג, rp0.2=640mpa, ראה gb / t3098.1-2010;
כמו אזור חתך המתח הנומינלי של הברגים, כ=157 מ"מ, ראה gb / t3098.1-2010.
קריטריונים להערכה: לאחר 3000 פעמים של בדיקת רטט רוחבית של 240s, היחס בין העומס השיורי לטעינה המקדימה הוא לא פחות מ- 70%, וניתן לשפוט את ביצועי האנטי רופף המדגם&# 39 כמוסמכים.
3, תוצאות הבדיקה וניתוח
（1） מכונת כביסה שטוחה בריח + אגוז רגיל +
קבוצת הבדיקות הראשונה מאמצת אגוזים נפוצים וכריות שטוחות, אשר באופן עקרוני ללא רטט וביצועים רופפים, ולכן הם משמשים כקבוצת ייחוס לבדיקה השוואתית.
מעקומת זמן הכוח הצירית בתרשים 1, 90% מכוח הציר של דגימות הבריח ירד בצורה חדה תוך 30s לאחר הבדיקה, דבר המצביע על כך שצמד החיכוך הסטטי של הבריח והאום הוא כשל מהיר בתוך 30s, וטעינה מראש של הבריח כבר אבד לחלוטין, מה שגורם לחיבור הבריח להשתחרר.
תוצאות הבדיקה מראות כי לאגוז ולמכונת הכביסה המשותפת אין פונקציה אנטי-רופפת בתנאי עומס דינמי, זעזועים ורעידות. לכן, יש צורך להשתמש במדליק האנטי רופף כדי לשפר את מהימנות החיבור המכני.
איור 1 עקומת הנחתה של טעינה מוקדמת של קבוצה 1
（2） בריח + אגוז ריבה משתנה מסוג שן
קבוצת הבדיקות השנייה מאמצת אגוז ריבה משתנה מסוג שן. מעקומת זמן הכוח הצירית באיור 2, ניתן לראות שלאחר בדיקת הרטט הרוחבית של 240s, אלא שהיחס בין הכוח הצירי השיורי והכוח הצירי ההתחלתי של מדגם 9 הוא פחות מ- 70%, הכוח הצירי הנותר של הדגימות הנותרות. יכול לעמוד בקריטריונים של בדיקה מוסמכת, והערך הממוצע של היחס בין כוח צירי שיורי לכוח צירי ראשוני הוא יותר מ 85%, התוצאות מראות כי לאגוז הריבה מסוג השן המשתנה יש ביצועים טובים נגד רופפים, ויכולים לשמור על החוט נעילה עצמית במצב העומס, ההשפעה והרטט.
איור 2 עקומת הנחתה של טעינה מוקדמת של קבוצה 2
החוט של אגוז הריבה מסוג השן המשתנה שונה מזה של החוט המטרי, ויש בתחתית השן 30. המשטח המשופע בצורת טריז של הבריח יהיה בראש שיפוע החוט הפנימי לאחר הברגה פנימית של החוט הפנימי והחיצוני, כך שהכוח הרגיל שנוצר כאשר חוט המגע עם ציר הבריח הוא 60 ° ， במקום 30 במדד ° ， הלחץ הרגיל בין החוטים משתנה מ- f / sin60 ° שינוי ל- f / sin30 °。 כאשר גורם החיכוך בין החוטים וכוח העומס הצירי F זהה, כוח החיכוך של החוט עם משטח משופע בצורת טריז הוא גדול בהרבה מזה של חוט מטרי רגיל, שמשפר מאוד את המומנט האנטי-רופף.
בנוסף, החוט עם שיפוע טריז ביטל את יכולת הנשיאה הגדולה של משטחי ההזדווגות הראשונה והשנייה כאשר החוטים הפנימיים והחיצוניים מותאמים למערכת המטרית. כל חוט הברגה אינו נלחץ באופן שווה, ותופעת ריכוז הלחץ קיימת, המשפרת למעשה את ביצועי האנטי רופף ואנטי רטט, כפי שמוצג באיור 3.
איור 3 חוט spl וחוט מטרי
ישנם כמה חסרונות באום, שיש לו רגישות רבה לקוטר הברגה. כלומר, קוטר חוט הבריח נמצא בטווח הסובלנות, ומקדם המומנט לאחר התאמה לחוט הפנימי של סוג השן הוא עדיין קצב פיזור גדול יחסית.
הקוטר הגדול של חוט הבריח יתעוות עקב מגע עם המשטח המשופע, מה שעלול להוביל להחלשת הכוח הצירי בעת שימוש חוזר, ובמידה מסוימת, להשפיע על ביצועי השימוש בו מחדש.
（3） מכונת כביסה קפיצית בורג + אגוז רגיל +
קבוצת הבדיקות השנייה מאמצת מנקי קפיצים סטנדרטיים נפוצים. מאיור 4, הטעינה המוקדמת של כל דגימות הבדיקה צונחת במהירות ל- 0kn בתוך 30s לאחר הבדיקה, כלומר חיבור הבורג היה רופף ונכשל.
זמן בדיקת תמונות / S
איור 4 עקומת הנחתה של קבוצה 3 לטעון מראש
כוח התגובה האלסטי של מכונת כביסת האביב שטוח על ידי דפורמציה אלסטית, שיכולה לפצות את הכוח הצירי של זוג חיבורי הבריח ברציפות, ולמנוע את הבריח של הברגה בגלל עייפות הנגרמת על ידי רטט מתמשך. יחד עם זאת, הקצה המשופע של כרית הקפיץ הוא כנגד משטח התמיכה של הבריח או האום ומשטח החלק המחובר, שממלא את התפקיד של עצירה ומניעת רופפות.
עם זאת, הבדיקה מראה כי מכונת שטיפה קפיצית אינה יכולה למנוע רפיון בתנאי הלם ורטט חזקים, מכיוון שאטם פלדת הקפיץ חותך פתח ואז הוא מטופל על ידי עיוות אלסטי, וכוח התגובה האלסטי שלו מצטמצם מאוד; יחד עם זאת, גודל מכונת הכביסה הוא צר, הקוטר המקביל של משטח המגע בין ראש הבריח לחלק המחובר הופך קטן יותר, מה שמפחית משמעותית את רגע החיכוך והנסיגה של חלק זה.
קל להרחיב מכונת כביסה קפיצית וקצה הפתיחה המשופע קל לפגוע במשטח החיבור בעת הידוק מהיר. לכן, לא מומלץ להשתמש במכונת שטיפה קפיצית כשיטת מניעה רופפת לחלקי מפרקים מרכזיים עם רטט חזק וסיכון גבוה להתרופפות.
（4） מכונת כביסה נעילה עצמית בורג + אגוז רגיל +
קבוצת הבדיקות הרביעית מאמצת מכונת כביסה נעילה עצמית כפולה (Nord lock). לאחר 240 רטט רוחבי, היחס בין כוח צירי שיורי לכוח צירי ראשוני של 10 קבוצות דגימות הוא 82.51% - 87.61%, כפי שמוצג באיור 5, שכולם עומדים בתקן של מבחן ביצועים מוסמך נגד התרופפות.
איור 5 עקומת הנחתה של טעינה מוקדמת של קבוצה 4
לשכבת מכונת הכביסה הנעילה העצמית בשתי שכבות יש שיניים אלכסוניות המשתלבות זו בזו, וסנינים רדיאליים נמצאים על שני משטחי ההרכבה של הדסקיות. בעת הידוק, ניתן להטביע שיניים רדיאליות במשטח התמיכה ובמשטח ההתקנה של הבריח או האום.
כאשר הברגים או האומים משוחררים תחת רטט חזק, השיניים המוטות בין מכונות הכביסה יונפו על ידי תנועה מזועזעת. זווית השיפוע a של השן המוטה גדולה יותר מזווית העלייה של החוט המטרי, מה שיכול לגרום לבריח להתארך ולהפוך לכוח הידוק טרום יציב. זה להגדיל את כוח ההידוק מראש כדי למנוע רופפות על ידי מתיחת הבריח, כפי שמוצג באיור 6.
איור 6 מכונת כביסה
השימוש במכונת הכביסה חייב להיות בעל כוח הידוק גדול מראש בכדי לגרום לחיבור ולמשטח הנושא של הבריח או האום לייצר כניסה ולהפוך לאחד. ללא הזחה, זה לא ישחק את הפונקציה של התרופפות נגד הכביסה, כלומר מכונת הכביסה מתאימה להתרופפות של מחברים בעלי חוזק גבוה.
（5） מכונת כביסה בטיחות בורג + אגוז רגיל +
הקבוצה החמישית של הבדיקות אימצה מכונת כביסה בטיחותית (לעומת סוג), והערך הממוצע של היחס בין כוח צירי שיורי לכוח צירי ראשוני של 10 קבוצות דגימות לאחר רטט חזק של 240s הוא בערך 86. 7%, כפי שמוצג באיור 7. היחס בין הכוח הצירי השיורי לכוח הצירי ההתחלתי של כל קבוצת דגימות הוא יותר מ- 70%, כלומר כולם עומדים בתקן ההערכה של בדיקת הביצועים האנטי רופפים.
איור 7 עקומת הנחתה של קבוצה 5 לטעון מראש
מכונת הכביסה בטיחותית (לעומת סוג) היא מבנה מחגר דו צדדי חרוטי (ראה איור 8). תחת פעולת הטעינה המוקדמת, המחגר נלחץ אל גוף החיבור ומשטח התמיכה של הבריח או האום, והופך לגוף אחד, מה שמגדיל את כוח החיכוך ההפוך של פני המפרק. יחד עם זאת, למבנה החרוטי יש אלסטיות, והוא יכול לפצות על אובדן כוח ההידוק מראש לאחר הלחיצה, ולשפר את הביצועים האנטי-רופפים בשני היבטים.
איור 8 מכונת כביסה בטיחותית
סיכום
כאשר המהדק במצב של שינוי עומס, רטט והלם, חשוב לבחור בסוג המתאים ואמין נגד רופפים כדי לשפר את איכות המוצרים ואת אופי הפעולה הבטיחותי. הניתוח מראה כי:
מכונת כביסת האביב הסטנדרטית בעלת ביצועים אמינים לא רלוונטיים. הוא נמצא בשימוש נרחב בכל תחומי החיים בגלל ההתקנה הפשוטה והעלות הנמוכה שלו, המהווה סיכון.
הטכנולוגיה של סוג השן המשתנה משתנה מוצגת מחו"ל. לאחר יותר מעשר שנים של קליטה ושיפור בסין, היא הסתגלה בהדרגה לצרכי תעשיית המסלולים המקומית. הביצועים נגד רופפים אמינים, והוא הפך למעין מוצר נפוץ נגד רפידות בתעשיית המסלולים.
מכונת הכביסה הנעילה העצמית ומכונת הכביסה הם פטנטים של יצרנים זרים. ביצועי הוכחת הנעילה יציבים ואמינים, אך עלות השימוש גבוהה יחסית. אם ניתן לקבוע את התקנים המקבילים ולהשלים לוקליזציה, זה יועיל ליישום בקנה מידה גדול.
