Súrlódó kötések nagy szilárdságú csavarokon

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-02 13:56

A súrlódó kötések nagy teherbírásúak, és kevésbé munkaigényesek, mint a hegesztett kötések. Emiatt széles körben használják az épület fémszerkezetek gyártásában. A szükséges súrlódási erők elérése a kötésben különböző módokon érhető el - szemcseszórás és lángkezelés, valamint ragasztókészítmények használatával.

Leírás és alkalmazás

A gépészetben 2 féle csavarkötés létezik az erőátvitel jellegétől függően:

• Nírásálló. Leggyakrabban durva, normál és fokozott pontosságú (ritkán nagy szilárdságú) csavarokra tervezték. A meghúzási erő nincs szabályozva. A számítások figyelembe veszik a belső húzó-, nyomó- és nyírófeszültségeket, de nem veszik figyelembe a súrlódási erőket.
• Súrlódás (nyírásálló). A külső erőt az összekapcsolandó részek érintkezési síkjaiban fellépő súrlódási erők ellensúlyozzák. A súrlódás a rögzítőcsavarok előfeszítésének köszönhető, amelynek maximálisnak kell lennie. Ezért az ilyen ízületekben nagy szilárdságú hardver termikusfeldolgozás.

Az utolsó típus 2 alkategóriára oszlik: súrlódó és súrlódó-nyíró kötésekre, amelyekben az erők egyik része súrlódáson, másik része zúzáson keresztül jut át.

E csatlakozások hátránya a kötőelemek magas költsége. Másrészt a súrlódó kötések használata nagy szilárdságú csavarokon javítja a megbízhatóságot és csökkenti a hegesztési varratok számát. Ennek megfelelően az összeszerelés bonyolultsága közel háromszorosára csökken. Ezt a fajta csatlakozást ipari épületek építésénél, hidak, daruk és egyéb rácsos szerkezetek építésekor használják, amelyek rezgésnek vagy dinamikus terhelésnek vannak kitéve.

E konstruktív megoldás fejlesztésének ígéretes irányai az eltávolítható konzerváló bevonatok és a "blokk" gyártástechnológia alkalmazása, amikor a kinagyított egységek összeszerelése és festése az üzemben történik, és csak a végső a telepítés az építkezésen történik.

Érdességi tényező

A szükséges felületi érdesség, amely a számított súrlódási erőt biztosítja, az illeszkedő felületek csiszoló-, lángkezelésével vagy speciális bevonatok alkalmazásával érhető el. A számításokhoz szükséges súrlódási együttható az alábbi táblázatból származik.

Feldolgozás típusa	Súrlódási együttható
Nincs megőrzés
fogmosás	0, 35
Sörétlövés	0, 38
Vágott láng	0, 42
Sörét- vagy homokfúvás	0, 58
Sörétszórás, mindkét rész tisztítása, lángfűtés 300°C-ig a csavarfuratok körül. Hőkezelési terület - legalább a mosógép mérete	0, 61
Utólagos megőrzéssel
Első részlet – homok- vagy szemcseszórás, tartósítás ragasztóval. Második párosító rész - szálcsiszolt, nincs további tartósítás	0, 5

A rajzokon fel kell tüntetni a feldolgozás típusát. Az illeszkedő felületek teljesen mentesek a jégtől, hótól, olajtól, vízkőtől, rozsdától és egyéb szennyeződésektől a csavar összeszerelése előtt.

Homokfúvás

A súrlódó kötésekkel rendelkező fémszerkezetek homokfúvásos technológiával történő tisztítására a következő követelmények vonatkoznak:

• az előkészített felület érdessége - legfeljebb Ra 6, 3;
• oxidok és rozsda teljes eltávolítása (2. tisztítási fokozat a GOST 9.402-2004 szerint);
• felületi zsírtalanítási fok - az első (a vízréteg felszakadási ideje - több mint 1 perc, nincs olajfolt a szűrőpapíron);
• a homokfúvóba belépő sűrített levegő előzetes tisztítása az olajtól és a nedvességtől (ezt műszakonként legalább 1 alkalommal ellenőrzik);kvarchomok szárítása legfeljebb 2% nedvességtartalomig.

A homokfúvás után a port levegőfúvással vagy tiszta ruhával töröljük le a felületekről.

Lángkezelés

Az oxi-acetilén lángot az alkatrészek gázégővel történő tisztítására használják. Az égéstermékeket (oxidokat) ezt követően drótkefével távolítják el. Ebben az esetben a fémet nem lehet fényesre hozni. Lángtisztítás csak legalább 5 mm vastagságú alkatrészeknél használható, hogy elkerüljük azok termikus vetemedését. A feldolgozás a következő módokban történik:

• oxigénnyomás - 0,6 MPa, acetilén a hengerekben - 0,05 MPa;
• oxigénellátás - maximum (a láng magjának le kell jönnie a fűtőfúvókáról, de nem kell kialudnia);
• fáklya mozgási sebessége - 1 m/min (vékonyfalú fémszerkezeteknél 5-10 mm - 1,5-2 m/perc);
• a következő lépésnek 15-20 mm-rel át kell fednie az előzőt;
• fáklyaszög akár 45°.

E technológiai művelet során speciális, széles lánggal rendelkező égőket használnak.

Sörétes és kefés tisztítás

A fémkefés feldolgozás (ecsetelés) előtt a festéket oldószerekkel vagy gázláng módszerrel távolítjuk el a felületekről. Lehetetlen fémes fényűvé tisztítani az alkatrészeket, mivel ez megakadályozza a megfelelő súrlódási együttható kialakulását. A munkavégzés gépesített pneumatikus vagy elektromos berendezéssel történikeszköz. A maradék port levegővel vagy hajkefével fújással távolítjuk el.

Sörétszóráshoz acél vagy öntöttvas forgácsolt (aprított) sörétet használnak 0,8-1,2 mm-es töredékével. A sörétfúvó gépek öntöttvas sörétet használnak.

Bevonatok

A súrlódási erők növelésére a karimában és a súrlódó kötésekben ragasztóanyagokat is használnak - ragasztókat. Súrlódó bevonatként olyan kompozíciókat használnak, amelyek fő összetevője az epoxigyanta, a további összetevők pedig keményítő, oldószer, gyorsító vagy izopropanol.

Az összeszerelési munkákat a következő sorrendben végezzük:

1. A nagyméretű szerkezeti elemek tisztítása a fent leírt módszerek valamelyikével történik, kivéve a gázlángot, és zsírtalanításra is sor kerül. A tisztítás és a ragasztás közötti időintervallum nem haladhatja meg a 0,5 napot. Az egyidejű tárolást legfeljebb 80% páratartalom mellett végezzük.
2. A ragasztót közvetlenül felhasználás előtt készítjük elő.
3. A ragasztóanyagot kisebb elemek felületére hordják fel, és 2 mm vastag szilícium-karbid porral töltik fel, fémhengerrel hengerelve. Mindkét érintkező rész ragasztóval ragasztható. A frissen elkészített ragasztót 1-2 órán belül teljesen el kell használni.
4. Távolítsa el a felesleges port az alkatrész elfordításával és néhány érintéssel.
5. Hagyjon időt az epoxi teljes kikeményedésére.
6. A súrlódó csukló nagy szilárdságú csavarokra van felszerelve.

Hardverminőség

A súrlódó kötések rögzítőelemeit minőségi tanúsítványnak kell kísérnie. A csavarokat, alátéteket és anyákat a következőképpen kell elkészíteni:

• konzerválózsír tisztítása lúgos oldatban (15-20 perces expozíció edényben);
• szárítás, sűrített levegővel fújás;
• befűzés csavarkulccsal vagy esztergagépen;
• ásványi olajos kenés;
• teljes csavarkészlet páros anyákkal, amelyeket futás közben használtak;
• tárolás az összeszerelési munkáig (legfeljebb 10 nap).

Súrlódási kapcsolat számítása

Az ilyen típusú kapcsolat legfontosabb paraméterei:

• súrlódási tényező Μ az érintkezési felületeken, a fenti táblázatból meghatározva, a feldolgozás típusától függően;
• csavar nyomatékaránya;
• csavar meghúzási erő;
• nyomaték szükséges az előző jelző kívánt értékének eléréséhez.

A számított nyomatékértéket a következő képlet határozza meg:

M=K∙N∙d_{nom, ahol K a GOST 22356-77 szerint meghatározott nyomatéktényező;}

N – csavarfeszítő erő, kN;

d_{nom – névleges átmérője, mm.}

N értékét a következő képlet határozza meg:

N=σ_r∙S_{n∙ k,}

ahol σ_r a csavar anyagának szakítószilárdsága, N/mm^2;

S_n – csavar keresztmetszeti területe,nettó, mm^2;

k – munkakörülmények együtthatója (acélszerkezetek és közúti hidak esetén 1).

Az egy csavarérintkezőben keletkező erőt a következő képlet határozza meg:

N_{1=N∙Μ/ɣ, ahol ɣ a megbízhatósági együttható a csatlakozásban lévő csavarok számától függően.}

A nagy szilárdságú csavarok minimálisan szükséges számát a következőképpen határozzuk meg:

n=P/(k∙N_{1∙s), ahol P a ható hosszirányú terhelés, kN;}

s – a kapcsolatban lévő kapcsolatok száma.

Összeszerelés

A súrlódó kötés kialakításának szabályai az alábbi műszaki követelményeknek kell megfelelniük:

• Az összeszerelés előtt el kell készíteni a felületet a fenti módszerek valamelyikével (a projektdokumentáció szerint), el kell távolítani a dudorokat és a sorját, amelyek megakadályozzák az alkatrészek szoros illeszkedését.
• Az alkatrészek szállítása és közbenső tárolása során az előkészített felületek olajozását vagy szennyeződését ki kell zárni. Ha ez nem kerülhető el, akkor egy második tisztítási eljárásra van szükség.
• Az összeszerelés első szakaszában az alkatrészeket rögzítődugók segítségével a furatokhoz igazítják.
• Szerelje be a csavarokat alátéttel (legfeljebb egyet a csavarfej és az anya alá), húzza meg őket anyákkal a számított erő 50-90%-ával, és ellenőrizze a csatlakozás szorosságát.
• Állítsa be a kiszámított meghúzási nyomatékot nyomatékkulcsokkal.
• Vigyen fel vele kevert gitt vagy alapozótcement, fehér agyag, kréta. Ez azért történik, hogy a csatlakozást elzárja a nedvességtől.

Minőségellenőrzés

Minőségellenőrzést végeznek az előkészítés és az összeszerelés minden szakaszában. Az interoperációs ellenőrzések eredményeit a terepi csatlakozási gyártási naplóban rögzítjük.

Az ilyen munkák komplexuma a következő műveleteket tartalmazza:

• alapanyagok, alkatrészek, vásárolt termékek beérkező minőségellenőrzése;
• a szerszám állapotának ellenőrzése, tára nyomatékkulcsok;
• felülettisztítás és vasalat-előkészítés ellenőrzése;
• Az ízületek meghúzásának sűrűségének ellenőrzése (szondák segítségével);
• szelektív meghúzási nyomatékszabályozás;
• nyomásszabályozás;
• tesztminták (az építőipari munkák megrendelőjének igénye szerint).