logo
news

Analyse van de oorzaken van losse bouten en oplossingen

May 15, 2024

1. Analyse van de oorzaken van losse montagebouten

Het doel van het gebruik van boutverbindingen voor componenten is om te zorgen voor een goede pasvorm tussen de twee verbonden onderdelen.Om tegelijkertijd een bepaalde dynamische belasting te kunnen weerstaan ​​en een betrouwbare verbinding en normale werking van de aangesloten onderdelen te garanderen, is er ook voldoende klemkracht F tussen de twee verbonden onderdelen vereist, zoals weergegeven in figuur 1. Daarom is dit vereist dat de voor de verbinding gebruikte bouten na het vastdraaien voldoende axiale voorspankracht hebben.Op basis hiervan analyseren we de oorzaak van losheid.

 

1.1 Ontwerpfouten

(1) Onvoldoende sterkte van de boutselectie

Bij boutverbindingen wordt doorgaans de vloeigrensmethode gebruikt, wat betekent dat de voorspankracht van de bout een vloeigrens moet bereiken die dicht bij die van het boutmateriaal ligt.Gezien de veiligheidsfactor mag deze in het algemeen niet hoger zijn dan 80% van de materiaalopbrengstlimiet.De vloeigrens van bouten van verschillende materialen is verschillend, wat ook betekent dat de maximale voorspankracht die bouten van verschillende materialen kunnen weerstaan ​​niet hetzelfde is.Tijdens het aandraaien van de bout neemt de voorspankracht van de bout voortdurend toe, terwijl ook de klemkracht tussen de verbindingsdelen snel toeneemt.Wanneer het vloeipunt wordt bereikt, begint de bout plastische vervorming te ondergaan.Naarmate de voorspankracht toeneemt, neemt de toename van de klemkracht af of blijft zelfs onveranderd.Het verder vergroten van de voorspankracht vermindert geleidelijk de klemkracht totdat de bout breekt.Daarom moeten ontwerpers tijdens het productontwerpproces het vereiste aanhaalmoment van de verbindingscomponenten nauwkeurig analyseren, volledig rekening houden met factoren zoals het gewicht, het volume, de arbeidsomstandigheden, de werkomgeving, veiligheidsnormen, enz. van de verbindingscomponenten, en kiezen passende sterkte bouten en draadpatronen.

(2) Gebrek aan anti-loslatingsverbinding

De door bouten verbonden componenten zullen een geleidelijke afname of zelfs verdwijnen van de klem- en voorspankrachten ervaren wanneer ze worden blootgesteld aan veranderingen in belasting, trillingen, schokken, enz. Na herhaalde cycli zal dit ervoor zorgen dat de schroefdraadverbinding losraakt en uiteindelijk faalt, wat resulteert bij het losdraaien van bouten.De vorm van de boutmoerverbinding is bijzonder ernstig.Wanneer de bout wordt onderworpen aan axiale belasting, wordt de bout axiaal langer, trekt hij radiaal samen en zet de moer radiaal uit.Er vindt een lichte relatieve radiale verschuiving plaats tussen de contactoppervlakken van de twee, wat uiteindelijk leidt tot het losraken van de moer tijdens rotatie onder herhaalde belasting.Wanneer de bout wordt onderworpen aan herhaalde zijdelingse krachten, zal deze een elastische torsievervorming ondergaan.Naarmate de vervorming toeneemt, wordt er een verplaatsing van torsievervorming gevormd en zal er een krachtcomponent verschijnen in de spiraalvormige richting van de schroefdraad, waardoor de moer gaat roteren en loskomt.Daarom moeten er tijdens het productontwerpproces effectieve anti-loslatingsmaatregelen worden genomen om het loskomen en losraken van bouten of moeren als gevolg van zware werkomstandigheden te voorkomen.

1.2 Onvoldoende voorspanning tijdens montageproces

De voorspankracht die een bout kan bereiken tijdens het aandraaiproces bepaalt direct de klemkracht tussen twee verbindingsdelen.Onvoldoende voorspankracht zal onvermijdelijk leiden tot het losraken van de verbindingsbouten en uiteindelijk tot het losraken van de verbindingscomponenten.Tijdens het montageproces worden doorgaans de volgende twee methoden gebruikt om de voorspankracht van de bouten te verkrijgen.

De eerste methode is het gebruik van handgereedschap (zoals massieve sleutels, ringsleutels, inbussleutels, ratelsleutels, enz.).De grootte van de voorspankracht die door de bout wordt verkregen, hangt af van de grootte van de armkracht van de operator en de lengte van de armkracht van het gereedschap.Over het algemeen zijn handgereedschappen standaardgereedschappen met een vaste armlengte, terwijl de armkracht van de operator beperkt, onstabiel en oncontroleerbaar is.De door de bout verkregen voorspankracht is eveneens dezelfde.

De tweede methode is het gebruik van pneumatisch of elektrisch gereedschap (zoals pneumatische slagmoersleutels, elektrische slagmoersleutels, enz.).De grootte van de voorspankracht die door de bout wordt verkregen, hangt af van het maximale aanhaalmoment van het gereedschap zelf en de stabiliteit van de werking van het gereedschap.Pneumatisch of elektrisch gereedschap moet niet alleen het juiste gereedschapsmodel kiezen op basis van de maximale voorspankracht die kan worden gedragen door het aandraaien van de bouten, dat wil zeggen, het juiste bereik van het uitgaande aanhaalmoment kiezen, maar ook rekening houden met factoren die de werking van de apparatuur beïnvloeden, zoals zoals de kracht- en luchtbronnen die door het gereedschap worden gebruikt, evenals de dagelijkse onderhoudsstatus van het gereedschap.Onvoldoende kracht en luchtdruk kunnen ervoor zorgen dat het gereedschap onvoldoende aanhaalmoment levert, waardoor de bout uiteindelijk niet aan de vereiste voorspankracht kan voldoen.

1.3 Ongepaste montagemethoden

Tijdens het montageproces zijn er situaties waarin één enkele bout en meerdere bouten worden vastgedraaid.Voor situaties waarin meerdere groepen bouten worden vastgedraaid, vooral die met een regelmatige verdeling, zijn de methode en methode van het aandraaien van de bouten uiterst belangrijk, wat rechtstreeks van invloed is op de werkelijke hoeveelheid voorspankracht die voor elke bout wordt verkregen.Tijdens het montageproces is het gebruikelijk om bouten met een vierkante verdeling te installeren.Wanneer de vier bouten willekeurig worden vastgedraaid, zal als gevolg van de ongelijkmatige spanning en krachtverdeling de voorspankracht van de eerder vastgedraaide bouten afnemen naarmate de bouten later worden vastgedraaid, en zelfs de voor de eerste keer vastgedraaide bouten zullen direct loskomen.In dit geval wordt over het algemeen diagonaal kruislings aandraaien gebruikt om de bouten vast te draaien, waardoor een consistente spanning en een evenwichtige krachtverdeling wordt gegarandeerd.Dus bij het monteren van groepsbouten is het noodzakelijk om ze in een bepaalde volgorde, verdeling, symmetrie en stap voor stap vast te draaien, anders zal dit een inconsistente strakheid van de installatiebouten veroorzaken en zelfs vervorming van de verbindingscomponenten als gevolg van ongelijkmatige kracht.

1.4 Kwaliteit van de verbinding Installatie Gatverwerking

De grootte van het schroefdraadgat of het installatieboutgat is vooral belangrijk bij het verbinden van twee connectoren, en de schroefdraadgrootte van het schroefdraadgat heeft rechtstreeks invloed op de voorspankracht die door de bout wordt verkregen.Als het schroefdraadgat te groot of te klein is, kan de door de bout verkregen voorspankracht niet aan de eisen voldoen.Als de grootte van het installatieboutgat te groot is, zal er plastische ringvormige compressie optreden op het oppervlak van het verbonden onderdeel bij contact met het steunoppervlak van de bout of moer.Ernstige compressie zal de voorspankracht van de bout verminderen of verliezen, wat leidt tot het loskomen van de moer of bout.

2. Veel voorkomende manieren om het loskomen van bouten te voorkomen

2.1 Fysieke maatregelen tegen losraken van het apparaat

(1) Antilosmaakapparaat met extra wrijvingskracht

Er zijn hoofdzakelijk drie soorten anti-losmaakinrichtingen met extra wrijving: dubbele moeraanhaalstructuur, veerringaanhaalstructuur en zelfborgende moeraanhaalstructuur.Dubbele moeraanhaalstructuur: Draai eerst de onderste moer vast en draai vervolgens de moer vast.Nadat de twee moeren tegen elkaar zijn vastgedraaid, zijn de contactoppervlakken tussen de bovenste en onderste moeren en de boutdraden tegenovergesteld, zodat de schroefdraad altijd wordt onderworpen aan extra druk en wrijving, zoals weergegeven in figuur 2. Wanneer de werkbelasting verandert , de wrijvingskracht bestaat nog steeds.De structuur is eenvoudig en geschikt voor het aansluiten van vaste apparaten die stabiel, langzaam en zwaar belastbaar zijn.

 

Aanhaalstructuur veerring: veerringen worden veel gebruikt op montageplaatsen vanwege hun eenvoudige structuur, handig gebruik en lage kosten, en worden over het algemeen gebruikt in combinatie met bouten of moeren.Na het vastdraaien van de bout of moer zorgt de elastische reactiekracht die wordt gegenereerd door het afvlakken van de kussenring ervoor dat de schroefdraad wordt vastgedraaid.Tegelijkertijd heeft de punt van de schuine mond van de ring ook een anti-losmakend effect op het steunoppervlak tussen de bout of moer en het aangesloten onderdeel.Deze spanconstructie heeft echter een slecht anti-losmakend effect onder trillings- en stootbelastingen, en wordt over het algemeen gebruikt voor onbelangrijke verbindingen.

Zelfborgende moeraanhaalstructuur: Er zijn over het algemeen twee soorten aanhaalconstructies, één is volledig metalen borgmoeren.Het gaat voornamelijk om het insteken van het bovenste uiteinde van het metalen moerlichaam en het uitvoeren van een sluitingsbehandeling of een niet-ronde sluitingsbehandeling.Na de behandeling zal de moerdraad plaatselijk vervormen.Wanneer de moer wordt vastgedraaid, zal de sluiting uitzetten en de terugveerkracht van de sluiting gebruiken om de schroefdraad samen te drukken.Dit type moer heeft een eenvoudige structuur, betrouwbare anti-loslating en kan meerdere keren worden geladen en gelost zonder de anti-loslatingsprestaties te verminderen.Maar het is niet geschikt voor snellopende onderdelen.Een ander type zijn de niet-metalen borgmoeren met inzetstukken, die hoofdzakelijk een niet-metalen inzetstuk (meestal een nylon ring) aan het bovenste uiteinde van het metalen moerlichaam inbedden.Na het vastdraaien van de moer wordt de nylon ring zonder schroefdraad erin geschroefd en uit de schroefdraad geperst, waardoor een stabiele wrijvingskracht met hoog koppel ontstaat.Dit type materiaal heeft een uitstekend anti-loslatingsvermogen, vooral in omgevingen met meerdere trillingen en stoten.

(2) Mechanisch anti-loslaatmechanisme

De belangrijkste mechanische anti-loslatingsmethoden zijn: zeshoekige gleufmoeren met splitpennen, een serie staaldraadstructuur die het loskomen tegengaat en een stopringstructuur die het loskomen tegengaat.

Zeshoekige sleufmoer met splitpen: de splitpen gaat door de groef van de moer en het pengat aan het uiteinde van de bout, en de staart van de splitpen wordt opengebroken en stevig vastgemaakt aan de zijkant van de moer, waardoor de moer en bout, zoals weergegeven in afbeelding 3. Deze methode is betrouwbaar in het voorkomen van losraken en kan worden gebruikt in gebieden met intense schokken en trillingen.

 

Serie staaldraadstructuur anti-loslating: de moer of bout is ontworpen met een veiligheidsgat om koolstofarme staaldraad erin te rijgen, en de schroeven zijn in serie verbonden om elkaar te remmen, maar er moet aandacht worden besteed aan de richting van de draadpenetratie , zoals weergegeven in figuur 4. Hoewel deze methode uitstekende anti-loslatingseigenschappen heeft, zijn installatie en demontage erg lastig.Anti-loslatingsstructuur van de stopring: Buig de enkele of dubbele oorstopring naar de zijkant van de moer en het verbonden deel om de moer te vergrendelen, zoals weergegeven in Figuur 5. Als twee bouten dubbel in elkaar moeten worden vergrendeld, kan een dubbele borgring worden gebruikt. gebruikt om de twee moeren tegen elkaar af te remmen.Deze methode heeft een goed anti-loslatingseffect en is handig in gebruik.

 

(3) Zelfklevend anti-loslaatapparaat

Breng anaerobe lijm aan tussen de schroefdraad, draai de moer vast, en de lijm hardt uit en stolt, waardoor de bijpassende schroefdraad stevig wordt verbonden om relatieve beweging van het schroefdraadpaar te voorkomen, waardoor het effect van vergrendeling wordt bereikt en losraken wordt voorkomen.Anaërobe lijmen zijn onderverdeeld in twee soorten: vloeibaar en droog.Het vloeibare type wordt over het algemeen gebruikt voor toepassing ter plaatse.Het droge type is vooraf gecoat en vooraf gedroogd voor eenvoudige bediening.Anaërobe lijmen worden over het algemeen gebruikt voor montageonderdelen die geen demontage vereisen of een minimale demontage vereisen.

2.2 Procesmethoden en anti-loslatingsmaatregelen

(1) Gereedschap met vast koppel tegen losraken

Om ervoor te zorgen dat de bouten tijdens het montageproces voldoende voorspankracht verkrijgen en minder zijn dan het vloeipunt van de bouten, is het gebruik van een vast momentgereedschap voor controle de meest effectieve methode.Het gereedschap met vast koppel kan het uitgaande koppel instellen op basis van het standaard aanhaalmoment van de bout.Wanneer het vooraf ingestelde aanhaalmoment wordt bereikt, verzendt het een signaal of beëindigt het zelf het aandraaien om een ​​stabiele koppeluitvoer te garanderen.Om de efficiëntie te verbeteren, kunnen vaste momentgereedschappen afzonderlijk worden gebruikt, maar ook in combinatie met kleine pneumatische slagmoersleutels.Voor belangrijke onderdelen kunnen eerst pneumatische vaste momentsleutels worden gebruikt voor het vastdraaien, en vervolgens kunnen handmatige vaste momentsleutels worden gebruikt voor testen en bevestiging om ervoor te zorgen dat de ideale koppelwaarde wordt bereikt.Het gebruik van deze anti-loslatingsmethode moet de nauwkeurigheid van gereedschappen met vast koppel garanderen, en alle gereedschappen met vast koppel moeten regelmatig worden gekalibreerd volgens de testvoorschriften van meetinstrumenten.

(2) Trainings- en anti-loslatingsmaatregelen

Bij het aandraaien van bouten is, naast het uitgaande aanhaalmoment van het aanhaalgereedschap, dat van invloed is op de voorspankracht die door de bouten wordt verkregen, ook de montagemethode van cruciaal belang, vooral bij het installeren van bouten met meerdere groepen en een regelmatige verdeling.De aanhaalgereedschappen en montagemethoden worden beide door de operator gebruikt, en het vaardigheidsniveau van de operator heeft rechtstreeks invloed op de effectiviteit van het aandraaien van bouten.Daarom kan training en verbetering van het vaardigheidsniveau van de machinist het vermogen om bouten tegen te gaan vergroten.De training voor operators is voornamelijk gebaseerd op theorie, waarbij voornamelijk de basiskennis van montage wordt geleerd, inclusief de bedieningsmethoden voor het aandraaien van gereedschappen, montagemethoden voor het aandraaien van bouten, enz. De training van operators is voornamelijk gebaseerd op praktische bediening, waarbij voornamelijk de basiskennis wordt gecombineerd van montage in de training om praktische handelingen te oefenen.Bijvoorbeeld het opzetten van een trainingsplatform voor operators, vooral nieuwe medewerkers, om herhaalde training te volgen en deze basisbedieningsmethoden onder de knie te krijgen voordat ze aan de slag kunnen.Door training en training in basisvaardigheden kan het loskomen van bouten veroorzaakt door onjuiste montagemethoden worden verminderd.

(3) Kwaliteitscontrole van componenten tegen losraken

De bewerkingsafmetingen van de componenten hebben ook rechtstreeks invloed op de voorspankracht die door de bouten wordt verkregen, vooral op de specificaties van de schroefdraad, die rechtstreeks verband houden met de interactie van de verbindingscomponenten.Daarom is het vóór de montage noodzakelijk om te controleren of de geïnstalleerde componenten voldoen aan de eisen van de ontwerptekeningen.Er moeten standaardinspectietools worden gebruikt om te controleren of de specificaties, modellen en mechanische prestatieniveaus van de gebruikte schroefdraadconnectoren voldoen aan de ontwerpvereisten, en of er sprake is van ongekwalificeerde verschijnselen zoals losse schroefdraden en scheuren.Eventuele kwaliteitsproblemen die zich voordoen, moeten ter rectificatie worden gemeld aan de fabrikant, waarbij ervoor wordt gezorgd dat de bewerking van de componentafmetingen voldoet aan de ontwerpvereisten en de betrouwbare verbinding van de bouten wordt gegarandeerd.