درک شل شدن مکانیکی
تعریف: شل شدن مکانیکی چیست؟
شل شدن مکانیکی عبارت است از کاهش تدریجی نیروی گیره، تنش ناشی از تداخل اتصالات یا صلبیت ساختاری در اتصالات مکانیکی مونتاژ شده صحیح در طول زمان به دلیل شرایط عملیاتی،, لرزش, ، چرخه حرارتی، آرامش مواد یا سایش. برخلاف حالت اولیه سستی شل شدن مکانیکی ناشی از مونتاژ نادرست، زوال تدریجی اتصالاتی را توصیف می‌کند که در ابتدا به درستی نصب و پیچش داده شده‌اند.
این فرآیند پیشرونده یک نگرانی قابل توجه در مورد قابلیت اطمینان است زیرا به آرامی طی ماه‌ها یا سال‌ها کار ایجاد می‌شود و اغلب تا زمانی که لرزش به طور چشمگیری افزایش نیابد یا اتصال‌دهنده‌ها به طور کامل خراب نشوند، تشخیص داده نمی‌شود. درک مکانیسم‌های شل شدن، اجرای اقدامات پیشگیرانه و پروتکل‌های بازرسی را برای شناسایی و اصلاح شل شدن قبل از ایجاد آسیب به تجهیزات امکان‌پذیر می‌سازد.
مکانیسم‌های شل شدن مکانیکی
۱. شل شدن ناشی از لرزش
رایج‌ترین مکانیزم در ماشین‌های دوار:
شل شدن بست
- مکانیسم: لرزش باعث لغزش میکروسکوپی در سطوح تماس رزوه‌ها می‌شود
- روند: هر چرخه ارتعاش امکان چرخش جزئی مهره/پیچ را فراهم می‌کند
- انباشت: هزاران چرخه به تدریج پیچ و مهره را باز می‌کنند
- عوامل بحرانی: دامنه ارتعاش، فرکانس، پیش بار پیچ، ضریب اصطکاک
- آستانه: دامنه ارتعاش > 0.5-1.0 g می‌تواند به مرور زمان باعث شل شدن شود.
مارپیچ خود شل شونده
- لرزش اولیه باعث شل شدن جزئی می‌شود
- شل بودن باعث افزایش ارتعاش می‌شود (اثرات غیرخطی)
- افزایش لرزش، شل شدن بیشتر را تسریع می‌کند
- بازخورد مثبت می‌تواند منجر به زوال سریع شود
۲. آرامش حرارتی
اثرات دما باعث از دست رفتن نیروی گیره می‌شود:
بسط دیفرانسیلی
- قطعات پیچ و مهره‌ای و گیره‌ای ضرایب انبساط حرارتی یا دماهای متفاوتی دارند
- گرمایش باعث انبساط می‌شود که می‌تواند تنش پیچ را کاهش دهد
- چرخه‌های سرمایش/گرمایش باعث ایجاد تنش متناوب می‌شوند (ضربه حرارتی)
- افزایش طول دائمی پیچ در اثر خزش در دماهای بالا
مجموعه فشرده سازی واشر/آب بند
- مواد واشر تحت بار و دما فشرده می‌شوند.
- فشرده‌سازی دائمی ارتفاع گیره را کاهش می‌دهد
- با نشست مفصل، تنش پیچ کاهش می‌یابد
- نیاز به سفت کردن مجدد دوره‌ای دارد
۳. جاگذاری و ته‌نشینی مواد
- زبری سطح خردایش: پیک‌های میکروسکوپی روی سطوح جفت‌شده تحت بار فشرده می‌شوند
- نشست اولیه: قطعات در ساعات/روزهای اول کار به هم متصل می‌شوند
- تغییر شکل دائمی: تغییر شکل پلاستیک جزئی در نقاط پر تنش
- اثر: ضخامت اتصال کمی کاهش می‌یابد و پیش‌بارگذاری پیچ را کاهش می‌دهد.
۴. سایش و فرسایش
- حرکت نسبی میکروسکوپی در سطوح مشترک (فرت)
- مواد برداشته شده از سطوح تماس
- افزایش فاصله‌ها به مرور زمان
- به خصوص در اتصالات پرسی و اتصالات کلیددار
۵. خوردگی و حمله شیمیایی
- خوردگی اتصال دهنده ها باعث کاهش سطح مقطع و استحکام می شود
- جک زدن زنگ زدگی می تواند در ابتدا تنش را افزایش دهد و سپس منجر به خرابی شود
- خوردگی رزوه مانع از سفت شدن مجدد آن می‌شود
- خوردگی گالوانیک بین فلزات غیر همجنس
۶. خستگی
- تنش‌های متناوب ناشی از ارتعاش باعث خستگی پیچ می‌شوند
- ترک‌ها ایجاد می‌شوند و در نهایت منجر به خرابی بست می‌شوند
- به ویژه در محیط‌های با ارتعاش بالا مشکل‌ساز است
- حتی اگر پیچ به طور قابل مشاهده شل نشود، ممکن است رخ دهد
تشخیص شل شدن پیشرونده
ویبره ترند
- افزایش تدریجی سطح کلی ارتعاش در طول ماه‌ها/سال‌ها
- ظهور و رشد اجزای هارمونیک
- افزایش پراکندگی فاز در اندازه‌گیری‌ها
- تغییرات از پاسخ ارتعاش خطی به غیرخطی
بررسی‌های دوره‌ای گشتاور پیچ‌ها
- تأیید گشتاور سالانه یا شش ماهه
- مقادیر گشتاور را ثبت و روندسنجی کنید
- میزان شل شدن گشتاور > 20% نشان دهنده شل شدن قابل توجه است.
- شناسایی الگوها (کدام پیچ‌ها اول/بیشتر شل می‌شوند)
بازرسی فیزیکی
- به دنبال علائم شاهد باشید که نشان دهنده حرکت باشد
- بررسی ساییدگی رنگ در محل اتصالات
- رگه‌های زنگ‌زدگی را مشاهده کنید (نشان دهنده حرکت با وجود رطوبت)
- به دنبال بقایای سایش (پودر سیاه یا قرمز در سطوح مشترک) باشید
استراتژی‌های پیشگیری
اقدامات طراحی
- اندازه مناسب بست: پیچ‌های بزرگتر در برابر لرزش و شل شدن مقاومت بهتری دارند
- اتصال دهنده های چندگانه: توزیع بارها و ارائه افزونگی
- درگیری مناسب نخ: حداقل قطر درگیری پیچ ۱×
- بهینه‌سازی سختی: کاهش لرزش در منبع
شیوه‌های مونتاژ
اعمال گشتاور مناسب
- از آچارهای گشتاور کالیبره شده استفاده کنید
- دنباله سفت کردن مشخص شده (الگوی ستاره و غیره) را دنبال کنید
- سفت کردن چند مرحله‌ای برای اتصالات بحرانی
- گشتاور نهایی را روی همه بست‌ها تأیید کنید
روش‌های قفل کردن
- ترکیبات قفل کننده رزوه: چسب‌های بی‌هوازی (Loctite و غیره) که از چرخش جلوگیری می‌کنند
- واشر قفل: واشرهای دو تکه، واشرهای ستاره‌ای، واشرهای دندانه‌دار (اثربخشی آنها مورد بحث است)
- مهره‌های قفلی: درج‌های نایلونی، رزوه‌های تغییر شکل یافته، میخکوبی
- سیم ایمنی: قفل مثبت برای بست‌های حیاتی
- صفحات/زبانه‌های قفل‌کننده: ویژگی‌های قفل مکانیکی
انتخاب مواد
- از درجه‌های مناسب بست استفاده کنید (درجه ۸.۸، ۱۰.۹ برای بارهای زیاد)
- مواد مقاوم در برابر خوردگی برای محیط‌های خشن
- پوشش‌ها را برای بهبود ویژگی‌های اصطکاک در نظر بگیرید
شیوه‌های عملیاتی
- گشتاور معکوس پس از شروع اولیه: بعد از ۲۴ تا ۴۸ ساعت اول کار، دوباره سفت کنید
- تأیید دوره‌ای: گشتاور را طبق برنامه بررسی کنید (حداقل سالانه، سه ماهه برای تجهیزات حیاتی)
- کنترل لرزش: خوب نگه دارید تعادل and هم‌ترازی برای به حداقل رساندن نیروهای شل کننده
- مستندات: مقادیر گشتاور و روند داده‌ها را ثبت کنید
وقتی شل شدن نشان دهنده مشکلات عمیق تر است
شل شدن مکرر ممکن است نشان دهنده مشکلات اساسی باشد:
- لرزش بیش از حد: عدم تعادل، ناهم‌ترازی یا رزونانس باعث لرزش زیاد می‌شود که بستن طبیعی را مختل می‌کند.
- طراحی نامناسب: بست‌ها کوچک یا ناکافی برای بارها هستند
- مشکلات حرارتی: چرخه‌ها یا گرادیان‌های دمایی شدید
- خوردگی: محیط تهاجمی که به بست‌ها حمله می‌کند
- خستگی: بارهای متناوب بیش از حد تحمل بست
در این موارد، تنها رسیدگی به شل شدن (سفت کردن مجدد) تسکین موقت را فراهم می‌کند. برای راه‌حل دائمی، باید علت اصلی شناسایی و اصلاح شود.
شل شدن مکانیکی یک فرآیند موذیانه است که ماشین‌آلات مونتاژ شده صحیح را به مرور زمان به تجهیزاتی ارتعاشی و غیرقابل اعتماد تبدیل می‌کند. نظارت پیشگیرانه از طریق بررسی روند ارتعاش و بازرسی فیزیکی دوره‌ای، همراه با شیوه‌های صحیح مونتاژ و روش‌های قفل‌گذاری، از به خطر افتادن قابلیت اطمینان و ایمنی تجهیزات توسط شل شدن جلوگیری می‌کند.
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 