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El aflojamiento de los pernos ocurre de vez en cuando. Si no presta atención, a menudo provocará vibraciones en el equipo, daños en los componentes e incluso lesiones personales. Cómo apretar una tuerca pequeña siempre ha sido un tema constante en el diseño mecánico. Por ejemplo, aparecieron tuercas excéntricas japonesas, tuercas Down y tuercas autoajustables chinas para evitar que las tuercas se aflojaran. Hoy no hablaremos de estos productos estrella en la industria de los sujetadores, pero hablaremos del método más básico para fijar tuercas.

¿Por qué se rompe el perno?

En circunstancias normales, analizamos la fractura del perno desde los siguientes cuatro aspectos:

Primero, la calidad de los pernos.

En segundo lugar, el par de apriete previo del perno

En tercer lugar, la fuerza del perno.

En cuarto lugar, la resistencia a la fatiga del perno.

De hecho, la mayoría de los casos de rotura de pernos son causados por aflojamiento de pernos. La flojedad hace que los pernos se rompan. La situación de un perno que se rompe debido a que se afloja es aproximadamente la misma que la situación de fractura por fatiga, por lo que al final siempre podemos encontrar la razón en la resistencia a la fatiga, pero de hecho la resistencia a la fatiga del perno es muy grande. El perno no se romperá debido a la fatiga durante el uso real.

01. La fractura del perno no es causada por una resistencia a la tracción insuficiente del perno

Tome como ejemplo un perno de alta resistencia de grado 8,8 M20×80. Su peso es de solo 0,2 kg y su carga de tracción mínima es de 20 toneladas, que es tan alta como 100.000 veces su propio peso. En circunstancias normales, solo lo usamos para sujetar piezas de 20 kg, y solo usamos una milésima parte de su capacidad máxima. Incluso con la acción de otras fuerzas en el equipo, es imposible romper mil veces el peso del componente. Por lo tanto, la resistencia a la tracción del sujetador roscado es suficiente y es imposible dañar el perno debido a la resistencia insuficiente.

02. La fractura del perno no se debe a la resistencia a la fatiga del perno

Los sujetadores roscados se pueden aflojar solo cien veces en el experimento de aflojamiento por vibración transversal y un millón de veces de vibración repetida en el experimento de resistencia a la fatiga. En otras palabras, los sujetadores roscados se aflojan cuando se usa una diezmilésima parte de su resistencia a la fatiga. Solo utilizamos una diezmilésima parte de su capacidad máxima. Por lo tanto, el aflojamiento de los sujetadores roscados no se debe a la resistencia a la fatiga del perno. .

03. La verdadera causa del daño a los sujetadores roscados es la flojedad

Una vez que se afloja el sujetador roscado, se genera una enorme energía cinética mv2. Esta enorme energía cinética actúa directamente sobre el sujetador y el equipo, causando que el sujetador se dañe. Una vez que se daña el sujetador, el equipo no puede funcionar en condiciones normales, lo que provoca daños en el equipo. Para sujetadores que están sujetos a fuerza axial, las roscas se rompen y los pernos se rompen. Para sujetadores que están sujetos a fuerza radial, los pernos se cortan y los orificios de los pernos se perforan en una elipse.

04. Elegir el método anti-aflojamiento del hilo con un excelente efecto anti-aflojamiento es la solución fundamental al problema

Tome el martillo hidráulico como ejemplo.

El peso del martillo hidráulico GT80 es de 1.663 toneladas. Los pernos de la placa lateral son 7 juegos de pernos M42 de grado 10,9. La fuerza de tensión de cada perno es de 110 toneladas. La fuerza de preapriete se calcula como la mitad de la fuerza de tracción. La fuerza de preapriete es tan alta como 300 a 400 toneladas. . Pero los tornillos se romperán. Ahora voy a cambiar a pernos M48. La causa raíz es que no se puede evitar que los pernos se aflojen.

Cuando se rompe un perno, la conclusión más fácil que la gente puede sacar es que la fuerza no es suficiente, por lo que se adopta principalmente el método de aumentar el grado de resistencia del diámetro del perno. Este método puede aumentar la fuerza de preapriete del perno y su fuerza de fricción. Por supuesto, el efecto anti-aflojamiento también se puede mejorar, pero este método es en realidad un método no profesional. Requiere demasiada inversión y muy poca ganancia.

Análisis de las causas del aflojamiento de tornillos

La conexión roscada está diseñada de acuerdo con la condición de autobloqueo: ψ ≤ρv, el par de fricción generado en el par de roscas hace que el perno se autobloquee y apriete el perno, por lo que la conexión no se aflojará por sí sola bajo carga estática. Sin embargo, bajo impacto, vibración, carga variable y grandes cambios de temperatura, la fuerza de fricción F del par de tornillos disminuirá o desaparecerá instantáneamente. Si este fenómeno ocurre repetidamente, los pernos de conexión se aflojarán gradualmente. Cuando se aflojan los sujetadores roscados, se genera energía cinética mv2. Para sujetadores bajo fuerza axial, las roscas se dañan y los pernos se rompen. Para sujetadores bajo fuerza radial, los pernos se cortan y los orificios de los pernos se rompen.

Principio anti-aflojamiento de pernos: restringe el movimiento relativo entre pares de hilos o aumenta la dificultad del movimiento relativo.

Introducción de los métodos antiaflojamiento de pernos comunes (una breve introducción a los métodos antiaflojamiento de pernos comúnmente utilizados, y más adelante este artículo se centrará en algunos métodos antiaflojamiento de pernos nuevos y únicos y sus principios antiaflojamiento de pernos)

Existen tres métodos anti-aflojamiento de uso común para pernos: anti-aflojamiento por fricción, anti-aflojamiento mecánico y anti-aflojamiento permanente. El anti-aflojamiento mecánico y el anti-aflojamiento por fricción son anti-aflojamiento desmontable, y el anti-aflojamiento permanente se denomina anti-aflojamiento no desmontable.

Existen tres métodos antiaflojamiento comúnmente utilizados para tuercas: antiaflojamiento por fricción, antiaflojamiento mecánico y antiaflojamiento permanente.

No.1 Anti-fricción suelta

1. Arandela elástica anti-aflojamiento

El principio anti-aflojamiento de la arandela de resorte es que después de aplanar la arandela de resorte, la arandela de resorte generará una fuerza elástica continua, de modo que la conexión roscada de la tuerca y el perno continuarán manteniendo una fuerza de fricción y generando una resistencia. torsión, evitando así que la tuerca se afloje. Al mismo tiempo, las esquinas afiladas en la abertura de la arandela elástica se incrustan respectivamente en la superficie del perno y la parte conectada, evitando así que el perno gire con respecto a la parte conectada.

2. Antiaflojamiento de la tuerca superior (doble tuerca)

Este método consiste en apretar el perno girando la tuerca de apriete y la contratuerca en direcciones opuestas.

3. Tuerca autoblocante para evitar que se afloje

Un extremo de la tuerca se convierte en un estrechamiento no circular o en un estrechamiento radial después del corte. Cuando se aprieta la tuerca, el cierre se expande y la fuerza elástica del cierre se utiliza para comprimir las roscas del tornillo.

4. Antiaflojamiento de la tuerca anular elástica

Se incrusta fibra o nailon en la rosca del tornillo para aumentar la fricción. El anillo elástico también juega un papel en la prevención de fugas de líquido.

No.2 Anti-aflojamiento mecánico

1. Tuerca ranurada y pasador partido anti-aflojamiento

Haga agujeros en los pernos, apriete las tuercas e inserte pasadores en los agujeros para apretarlos para evitar que los pernos se aflojen.

2. Junta de tope

Después de apretar la tuerca, la arandela de tope de una o dos orejas se dobla y se sujeta firmemente a la tuerca y al costado de la parte conectada respectivamente para evitar que se afloje.

3. Alambre de acero en tándem anti-suelto

Use alambre de acero con bajo contenido de carbono para penetrar el orificio en la cabeza de cada tornillo y conecte los tornillos en serie para frenarse entre sí.

No.3 Permanente anti-suelto

Los anti-sueltos permanentes comúnmente utilizados son: soldadura por puntos, remachado, unión, etc. Este método destruye principalmente los sujetadores roscados durante el desmontaje y no puede reutilizarse.
Además, existen otras formas de evitar que se aflojen, como: aplicar adhesivo líquido entre las roscas de los tornillos, insertar un anillo de nylon en el extremo de la tuerca, remachar para evitar que se afloje, etc. Los antiaflojamientos mecánicos y los antiaflojamientos por fricción son llamado anti-suelto desmontable, y el anti-suelto permanente se llama anti-suelto no desmontable.

1. Método de lavado para evitar que se afloje

Después de apretar la tuerca, la rosca se rompe perforando el extremo de la rosca.

2. Líquido adhesivo anti-aflojamiento-tuerca anti-aflojamiento

Aplique el líquido anti-aflojamiento de tuercas a la parte de apriete de los pernos y luego atornille la tuerca. Después de la autopolimerización, el efecto antiaflojamiento es bueno.

Resumir

Los anteriores son varios métodos que Torc Stark resumido para la prevención de aflojamiento de pernos. TorcStark es un fabricante profesional de llaves dinamométricas hidráulicas y tensionadores hidraulicos, enfocándose en resolver los problemas de apriete y desmontaje de pernos en la industria. Con respecto al anti-aflojamiento de pernos, TorcStark cree que la mejor solución es apretar los pernos al estado más adecuado, lo que requiere herramientas de aplicación de torque muy precisas para controlar. Las llaves hidráulicas y los tensores de pernos pueden resolver bien este problema.

Si tiene alguna pregunta sobre el aflojamiento de pernos, ¡deje un comentario!