Faktory ovlivňující maximální moment vyšroubování pojistných matic

Maximální vyšroubovací momentpojistné maticeje ovlivněna řadou faktorů. Při výzkumu nízkocyklové únavy pojistných matic zůstávají průměr stoupání závitu, úhel šroubovice a úhel boku závitu konstantní. Po opakovaném použití se do určité míry změní pouze maximální elastická vratná síla závitového segmentu a ekvivalentní úhel tření. Variační pravidlo maximálního vyšroubovacího momentu pojistných matic při cyklickém zatížení lze proto analyzovat z těchto dvou hledisek.

1. Zpevnění materiálu

Materiály vykazují cyklické deformační zpevnění nebo cyklické deformační změkčení při cyklickém zatěžování. Při cyklickém namáhání s konstantní amplitudou se amplituda napětí zvyšuje nebo snižuje s růstem dob cyklu a nakonec dosáhne stabilního cyklického stavu. Nízkocyklová únavová zkouška pojistných matic se provádí za podmínek konstantního namáhání. Deformační zpevnění nebo změkčení závitových segmentů přímo ovlivňuje maximální moment vyšroubování. Legovaná ocel používaná pro výrobu pojistných matic je typickým cyklickým deformačním zpevněným materiálem. Vytvrzování materiálu zvyšuje elastickou vratnou sílu závitových segmentů a dále zvyšuje moment vyšroubování.

2. Nízkocyklová únava

Nízkocyklová únava označuje únavový stav, kdy cyklické namáhání je blízké nebo přesahuje mez kluzu materiálu. Materiál vytváří určité množství plastické deformace v každém deformačním cyklu s únavovou životností v rozmezí od 10² do desítek tisíc cyklů, což je obecně popsáno křivkou únavy ε-N.

Výsledky výpočtu konečných prvků ukazují, že pošroubJe zašroubován do pojistné matice, kořen závitového segmentu je silně namáhán a dílčí plochy jsou ve stavu kluzu, zatímco střední oblast kořene závitu vykazuje nízké a složité deformační charakteristiky. Oblast vysokého napětí u kořene závitu podléhá opakovanému cyklickému zatěžování, které je náchylné k nízkocyklovému únavovému poškození. Sníží se tak dosedací tlak závitových segmentů a dojde ke snížení vyšroubovacího momentu.

3. Součinitel tření

Úhel tření je kritickým faktorem ovlivňujícím krouticí moment při odšroubování a třecí síla je základem pro normální činnost pojistných matic. Během provozu si kontaktní plocha udržuje trvalý tlak a třecí sílu pod elastickou vratnou silou závitových segmentů. Po opakovaném použití cyklické tření průběžně leští mikroskopické ostré hrany a hrubé výstupky na kontaktní ploše, čímž je povrch hladší. Snížením koeficientu tření se sníží třecí odpor, čímž se sníží maximální krouticí moment matice.

4. Výrobní a montážní faktory

Okraje závitů, které jsou omezeny výrobním procesem a přesností, mohou mít ostré rohy, otřepy a neodpovídající rozměrové lícování mezi díly. Počáteční moment šroubování a vyšroubování bude abnormálně kolísat. Stabilního a přesného opakovaně použitelného výkonu pojistných matic lze dosáhnout pouze po určitém počtu cyklů záběhu.

5. Hodnota uzavírací deformace

Po materiálových a geometrických parametrechmaticeHodnota uzavírací deformace má významný vliv na opětovnou použitelnost pojistných matic. Větší uzavírací hodnota zvyšuje deformaci otevření a namáhání závitových segmentů, zintenzivňuje cyklické deformační zpevnění, zlepšuje elastický tlak závitových segmentů a má tendenci zvyšovat vyšroubovací moment.

Na druhé straně nadměrná uzavírací deformace zmenšuje šířku a účinnou kontaktní plochu závitových segmentů, snižuje třecí sílu, zvyšuje namáhání závitu, zhoršuje výkonnost při nízkocyklové únavě a má tendenci snižovat maximální krouticí moment při vyšroubování. Kolísání maximálního točivého momentu pro vyšroubování s opakovanými servisními cykly, ovlivněné superpozicí mnoha protichůdných faktorů, nelze předvídat jednoduše teoretickou analýzou a lze je ověřit pouze experimentálním pozorováním.