Умный поиск

Инновационное решение для стопорения болтовых соединений

Популярные болты и гайки

Одним из самых распространенных видов соединения в машиностроительном производстве является болтовое — скрепление деталей посредством болта, гайки и шайбы. Данный вид крепежа довольно надежен и прост в использовании, что отразилось на его большой популярности не только в машиностроении.

Обычно в отверстие соединяемых деталей болт вставляется с зазором, а соединение осуществляется затяжкой гайки, что создаёт давление между деталями, препятствующее их расхождению (раскрытию стыка) под действием осевых сил (Р) и относительному сдвигу под действием поперечных сил (Q), благодаря возникающему между деталями трению:

Инновационное решение для стопорения болтовых соединений | Dystlab Library

Болтовое соединение: 1 – болт, 2 – гайка, 3 – шайба

Почему не все болтовые соединения надежны?

Но у болтовых соединений есть один существенный недостаток: под действием вибрации болт может отвинчиваться. Для предотвращения этого используются различные технологии стопорения. В окружающем нас мире вибрация присутствует повсюду, и ее разрушающее действие мы наблюдаем, в том числе, из-за ненадежности стопорения болтовых соединений.

Известны следующие технологии стопорения болтовых соединений:

  • плоской шайбой
  • контргайкой
  • гайкой с нейлоновым вкладышем
  • сдвоенной гайкой и др.

Все представленные решения объединяет то, что для стопорения болтового соединения они используют силу трения. Поскольку трение не является надежным методом фиксации, болты приходится регулярно подтягивать, для предупреждения дорогостоящих простоев или даже аварий.

Другие традиционные решения (наподобие стопорных шайб с лапкой, контровочной проволоки, клея) выглядят надежными, однако периодические испытания показывают, что возможность сохранения прижимного усилия у них очень непостоянна. Такие решения сильно зависят от профессионализма монтажника. Для них, как правило, требуется специальный инструмент, к тому же они достаточно трудоемкие.

Технология Nord-Lock

Инновационным же является решение Nord-Lock, состоящее из пары шайб:

Данное решение использует эффективный и одновременно простой принцип — геометрию. Угол подъема клина шайб больше, чем угол подъема резьбы болта. Шайбы Nord-Lock создают стопорно-клиновой эффект под головкой болта. Это предотвращает любое вращение гайки.

Испытания показали, что после начальной усадки прижимное усилие остается высоким и стабильным, а повторное затягивание не требуется. Поскольку стопорно-клиновая система Nord-Lock не зависит от трения, на нее не влияет и смазка. Процесс разборки также очень прост: верхняя шайба скользит по нижней, что провоцирует увеличение нагрузки при отворачивании. Это лишь подтверждает принцип работы.

Инженерная наука всегда будет бросать вызов законам физики. По уверениям разработчиков, решение стопорения болтовых соединений, рассмотренное в данной статье, предлагает безопасность в любых сферах применения и конструкций.

Илья Исьемини

Под статьей | Случайные статьи по инженерии