Каталог статей

Резьбовые соединения: гайки, болты

Качество сборки групповых резьбовых соединений, главным образом, характеризуется точностью и, как следствие, равномерностью распределения усилий затяжки.

Неточная и неравномерная затяжка является причиной отказов, возникающих при эксплуатации техники, в виде повышенной вибрации деталей, само отвинчивания гаек, болтов, интенсивного износа и деформации резьбы, разрушений резьбовых соединений, деформации стянутых крепёжных деталей и течи рабочих жидкостей в области стыков. По результатам исследований МТП Омской области - 70% повреждений, связанных с резьбовыми соединениями, произошли по причине неточной затяжки.

Чертёж болтового соединения

Контроль усилия затяжки, в большинстве случаев, осуществляют методом приложения вращающего момента. Недостаток этого метода в том, что он обладает низкой точностью (обычно + 25%), а при сборке резьбовых соединений узлов, имеющих наработку, не обеспечивает точность и равномерность затяжки, что подтверждено экспериментальными исследованиями. По мере наработки изменяется состояние резьбовых соединений (резьба ржавеет, деформируется, загрязняется и т.д.). Для точной и равномерной затяжки резьбовой группы необходимо корректировать момент затяжки, установленный заводом-изготовителем, для каждого резьбового соединения, составляющего групповое, с учетом фактического состояния резьбовой пары. В этом случае целесообразно применять способ контроля усилия по отношению моментов отвинчивания и завинчивания.

Существующий способ контроля по отношению моментов отвинчивания и завинчивания

Способ включает в себя определение моментов завинчивания и отвинчивания динамометрическим ключом для конкретной резьбовой пары с применением некоторого приема, а также расчет необходимых моментов затяжки для каждого резьбового соединения, составляющего групповое, с помощью компьютерной программы. Такой метод - преимущество перед аналогами. Существующий способ контроля по отношению моментов отвинчивания и завинчивания не нашел применения в эксплуатации машин, т.к. сложно установить действительное отношение моментов, а для контроля с точностью +10% необходимо учитывать даже сотые доли частного от деления моментов.

 Способ контроля прочности болтов

Высокая чувствительность высокопрочных болтов к высоким концентрациям напряжений, поэтому болтовые соединения необходимо внедрять при установке без перекоса под гайкой или под головкой. Высокопрочные стали для болтов содержат высокую чувствительность к концентрации напряжений, а следовательно переходы сечения необходимо проектировать с высокими возможными радиусами округления, значительно в местах перехода от гладкой части к головке.

Болтовое резьбовое соединение

Необходимо выполнять болты с проточками за резьбовым участком, а сверх высокопрочные — и под головкой. Такой процесс проточки способствует снижению концентрации напряжений в самых нагруженных частях болта.

В ходе исследований был разработан прием, позволяющий достаточно верно определять действительное значение отношения моментов. Применяя данный способ при сборке ремонтируемых узлов можно повысить точность и равномерность затяжки групповых соединений, что позволит повысить надежность техники, тем самым, уменьшить количество отказов, время простоя техники в ремонте и сократить расходы на его осуществление. Для автоматизации математических вычислений при сборке многоболтовых соединений была написана программа для ЭВМ, позволяющая единовременно определять значения моментов затяжки для каждого резьбового соединения, составляющего групповое.