Mehaanilise lõdvendamise mõistmine
Definitsioon: Mis on mehaaniline lõdvendamine?
Mehaaniline lahtisaamine on õigesti kokkupandud mehaaniliste ühenduste kinnitusjõu, pingestatud sobivuse või konstruktsiooni jäikuse järkjärguline kadu aja jooksul töötingimuste tõttu, vibratsioon, termiline tsükkel, materjali lõdvestumine või kulumine. Erinevalt esialgsest lõtvus Ebaõigest kokkupanekust tingitud mehaaniline lõdvenemine kirjeldab algselt õigesti paigaldatud ja pingutatud ühenduste järkjärgulist halvenemist.
See progresseeruv protsess on oluline usaldusväärsuse probleem, kuna see areneb aeglaselt kuude või aastate jooksul töötamise ajal, jäädes sageli avastamata, kuni vibratsioon dramaatiliselt suureneb või kinnitusdetailid täielikult purunevad. Lõdvendamise mehhanismide mõistmine võimaldab rakendada ennetavaid meetmeid ja kontrolliprotokolle, et avastada ja parandada lõdvenemist enne, kui see seadmeid kahjustab.
Mehaanilise lõdvendamise mehhanismid
1. Vibratsioonist tingitud lõdvenemine
Kõige levinum mehhanism pöörlevates masinates:
Kinnitusdetailide lahtipääsemine
- Mehhanism: Vibratsioon põhjustab keerme liidestel mikroskoopilist libisemist
- Protsess: Iga vibratsioonitsükkel võimaldab mutril/poldil veidi pöörlemist
- Kogunemine: Tuhanded tsüklid kerivad kinnitusvahendi järkjärgulise lahti
- Kriitilised tegurid: Vibratsiooni amplituud, sagedus, poldi eelpinge, hõõrdetegur
- Lävi: Vibratsiooni amplituudid > 0,5–1,0 g võivad aja jooksul põhjustada lõtvumist
Iselahtistuv spiraal
- Esialgne vibratsioon põhjustab kerget lõdvenemist
- Lõtvus suurendab vibratsiooni (mittelineaarsed efektid)
- Suurem vibratsioon kiirendab edasist lahtitulekut
- Positiivne tagasiside võib viia kiire halvenemiseni
2. Termiline lõõgastus
Temperatuuri mõjud põhjustavad kinnitusjõu kadu:
Diferentsiaalpaisumine
- Poldi- ja kinnitusdetailidel on erinevad soojuspaisumistegurid või temperatuurid
- Kuumutamine põhjustab paisumist, mis võib vähendada poltide pinget
- Jahutus-/küttetsüklid põhjustavad vahelduvat pinget (termiline põrkmehhanism)
- Poltide püsiv pikenemine roomamise tõttu kõrgetel temperatuuridel
Tihendi/tihendi survekomplekt
- Tihendimaterjalid surutakse koormuse ja temperatuuri all kokku
- Püsiv kokkusurumine vähendab kinnituskõrgust
- Poldi pinge väheneb liigendi vajumisel
- Vajab perioodilist pingutamist
3. Materjali paigaldamine ja vajumine
- Pinna kareduse purustamine: Vastastikustel pindadel olevad mikroskoopilised piigid surutakse koormuse all kokku
- Esialgne arveldamine: Komponendid sobivad kokku esimestel töötundidel/päevadel
- Püsiv deformatsioon: Kerge plastiline deformatsioon kõrge pingega punktides
- Mõju: Vuugi paksus väheneb veidi, mis vähendab poltide eelkoormust
4. Hõõrdumine ja kulumine
- Mikroskoopiline suhteline liikumine liidestel (friteerimine)
- Materjal eemaldatakse kontaktpindadelt
- Kliirensid suurenevad aja jooksul
- Eriti pressliitmike ja võtmega ühenduste puhul
5. Korrosioon ja keemiline rünnak
- Kinnitusdetailide korrosioon vähendab ristlõiget ja tugevust
- Roostetõmbamine võib esialgu pinget suurendada ja seejärel rikkeid põhjustada.
- Keermete korrosioon takistab uuesti pingutamist
- Galvaaniline korrosioon erinevate metallide vahel
6. Väsimus
- Vibratsioonist tingitud vahelduvad pinged põhjustavad poltide väsimust
- Tekivad praod, mis lõpuks viivad kinnitusdetailide purunemiseni
- Eriti problemaatiline kõrge vibratsiooniga keskkondades
- Võib juhtuda isegi siis, kui polt nähtavalt lahti ei lähe
Progressiivse lõdvenemise tuvastamine
Vibratsioon Trendid
- Üldise vibratsioonitaseme järkjärguline suurenemine kuude/aastate jooksul
- Harmooniliste komponentide teke ja kasv
- Mõõtmistes suurenev faaside hajumine
- Muutused lineaarsest mittelineaarseks vibratsioonireaktsiooniks
Regulaarsed poltide pingutusmomendi kontrollid
- Iga-aastane või poolaasta pikkune pöördemomendi kontroll
- Pöördemomendi väärtuste dokumenteerimine ja trendistamine
- Pöördemomendi lõdvenemine > 20% näitab olulist lõdvenemist
- Tuvastage mustrid (millised poldid lõdvenevad esimesena/kõige rohkem)
Füüsiline kontroll
- Otsige liikumisele viitavaid tunnistajajälgi
- Kontrollige värvi kulumist liigestes
- Jälgige roostetriipe (mis viitavad liikumisele niiskuse olemasolul)
- Otsige hõõrdumisprahti (musta või punaka pulbrit liidestel)
Ennetusstrateegiad
Projekteerimismeetmed
- Sobiv kinnitusdetaili suurus: Suuremad poldid peavad vibratsioonile paremini vastu ja lõdvenemine on lihtsam
- Mitmed kinnitusdetailid: Jaotage koormused ja pakkuge redundantsust
- Õige niidi kaasamine: Minimaalne 1× poldi läbimõõdu haardumine
- Jäikuse optimeerimine: Vähendage vibratsiooni allikal
Monteerimistavad
Õige pöördemomendi rakendamine
- Kasutage kalibreeritud momentvõtmeid
- Järgige ettenähtud pingutusjärjestust (tähekujuline muster jne).
- Mitmekordne pingutamine kriitiliste ühenduste jaoks
- Kontrollige kõigi kinnitusdetailide lõplikku pingutusmomenti
Lukustusmeetodid
- Keermelukustavad ühendid: Anaeroobsed liimid (Loctite jne), mis takistavad pöörlemist
- Lukustusseibid: Lõhistatud seibid, tähtseibid, sakilised seibid (tõhususe üle vaieldakse)
- Lukustusmutrid: Nailonist sisetükid, deformeerunud niidid, panustamine
- Turvatraat: Kriitiliste kinnitusdetailide positiivne lukustus
- Lukustusplaadid/-klapid: Mehaanilised lukustusfunktsioonid
Materjali valik
- Kasutage sobivaid kinnitusdetailide klasse (8.8, suurte koormuste korral 10.9).
- Korrosioonikindlad materjalid karmidesse keskkondadesse
- Hõõrdeomaduste parandamiseks kaaluge kattekihte
Tegevustavad
- Pingutusmoment pärast esialgset sissetöötamist: Pingutage uuesti pärast esimest 24–48 töötundi
- Perioodiline kontroll: Kontrollige pöördemomenti vastavalt graafikule (vähemalt kord aastas, kriitilise tähtsusega seadmete puhul kord kvartalis)
- Vibratsiooni kontroll: Säilita hea tasakaal ja joondamine lõdvendavate jõudude minimeerimiseks
- Dokumentatsioon: Pöördemomendi väärtuste ja trendiandmete salvestamine
Kui lõdvendamine viitab sügavamatele probleemidele
Korduv lõdvenemine võib viidata järgmistele probleemidele:
- Liigne vibratsioon: Tasakaalutus, joondusviga või resonants, mis põhjustab tugevat vibratsiooni, mis takistab normaalset kinnitamist
- Ebapiisav disain: Kinnitusdetailid on liiga väikesed või koormuste jaoks ebapiisavad
- Termilised probleemid: Äärmuslikud temperatuuritsüklid või gradiendid
- Korrosioon: Kinnitusvahendeid ründav agressiivne keskkond
- Väsimus: Vahelduvad koormused ületavad kinnitusdetailide vastupidavuspiiri
Sellistel juhtudel pakub ajutist leevendust ainult lahtikeeramine (uuesti pingutamine). Püsiva lahenduse saavutamiseks tuleb kindlaks teha algpõhjus ja see kõrvaldada.
Mehaaniline lõdvendamine on salakaval protsess, mis muudab korralikult kokkupandud masinad aja jooksul vibreerivaks ja ebausaldusväärseks seadmeks. Ennetav jälgimine vibratsioonitrendide ja perioodilise füüsilise kontrolli abil koos õigete montaažitavade ja lukustusmeetoditega hoiab ära seadmete töökindluse ja ohutuse ohtu seadmise lõdvendamise tõttu.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 