Типичнопроблеми по време на работа на резбови връзки и начини за тяхното решаване
Вижте също
От всички видове връзки, използвани в машиностроенето, резбовите съединения са най-често срещаните. Те са най-надеждни и удобни за монтаж и демонтаж, имат малки размери, лесни за производство, позволяват прецизен монтаж на свързаните части и почти всякаква степен на затягане. Основните крепежни елементи на резбови връзки са болтове, винтове, шпилки и гайки.
Въпреки голямата популярност на резбовите връзки, днес не се обръща достатъчно внимание на въпросите за тяхното смазване. Следователно повредата на тези агрегати поради липса или неправилно избрана смазка не е необичайна.
Функции на смазка в резбова връзка
Очевидно е, че резбовите захранващи връзки трябва да бъдат затегнати. Разхлабените резбови връзки бързо се провалят, особено при условия на циклични и динамични натоварвания поради счупване, втвърдяване и понякога заваряване.
Основното условие за качествена връзка е да се осигури дадена стабилна сила на затягане. Получава се например чрез завинтване на гайка с определен момент. Проблемът е, че 60-90% от силата, приложена към гайката, се изразходва за преодоляване на силите на триене в резбите и на крайните повърхности.
Средните стойности на коефициентите на триене в резбови съединения от най-често срещаните материали са дадени в справочници. Въпреки това широката гама от използвани конструктивни материали на частите и условията на външната среда по време на работа водят до промяна в действителния коефициент на триене в доста широк диапазон.
В такава ситуация е трудно да се осигури нормализирането на силата на затягане. Това води до факта, че по време на монтажа,например фланцовите съединители с голям брой болтове ще бъдат неравномерно затегнати. В резултат на това е възможно не само увреждане на пренатегнати съединения, но и обща деформация на съединението със загуба на стегнатост поради неравномерно затягане.
Лубрикантът е предназначен да намали коефициента на триене и да осигури неговата стабилност, позволявайки прецизен контрол на момента на затягане. Освен това предпазва резбовата връзка от агресивни влияния на околната среда, запазва нейната работоспособност и позволява разглобяването й без повреди след продължителна работа.
Използването на индустриални масла за смазване на резбови съединения често не дава желания ефект. Тези смазочни материали намаляват триенето при сглобяване и осигуряват само временна защита срещу корозия. Въпреки това, когато се нагрява над 80 ° C, маслото започва интензивно да се окислява и коксува, преставайки да изпълнява функциите си.
Лабораторни тестове на болтове M12 x 60 x 1.75 Grade 8.8, смазани с масло, показаха, че когато се затегнат до въртящ момент от 76.1 Nm, след 24 часа при стайна температура, те могат да бъдат отстранени без повреда. Въпреки това, след затягане със същия въртящ момент и задържане при 300 ° C, при опит за разглобяване, болтът се срязва. Очевидно при такива условия на работа е необходимо да се използват смазочни материали със съвсем различно качество.
Спецификата на резбовите съединения при различни условия
Помислете за спецификата на работата на различни резбови връзки, възможните проблеми по време на работа и начините за разрешаването им с помощта на специални смазочни материали.
Устойчиви на корозия стомани и сплави се използват в части от съединения, работещи в агресивни среди, а части от съединения, изложени на високи температури, са изработени от топлоустойчиви стомани. Характеристика на аустенитнеръждаемите Cr-Mo и Ni-Cr-W стомани е, че техните повърхности не образуват достатъчно здрави оксидни филми, които предотвратяват втвърдяването.
Издръжливостта и ниските антифрикционни свойства на устойчивите на корозия стомани и сплави допринасят за образуването на драскотини по резбите, което затруднява монтажа и демонтажа. Следователно, за смазване на части от резбови съединения, направени от такива материали, е необходимо да се използват специални материали като разделителна среда, която предотвратява контакта метал с метал.
Резбовите връзки с обикновена точност не са стегнати - течността или газът проникват през резбите безпрепятствено. Това води до корозия, което затруднява демонтажа на връзката и е възможно нейното увреждане (фиг. 1).
Монтирането на уплътнения под гайките не осигурява необходимата плътност. В тази ситуация смазка, предварително нанесена върху резбата преди монтажа и изпълняваща уплътнителна и защитна функция, уплътнява съединението и предотвратява корозията.
Често поцинковането се използва за защита на крепежните елементи от корозия. Нека пропуснем тук екологичния аспект на подобно решение. Поцинкованите болтове са добре защитени от корозия. Двойката цинк-цинк обаче има много висок коефициент на триене и е склонна към надраскване. Следователно, когато инсталирате такива връзки, трябва да използвате специална смазка.
Когато резбовите съединения работят при изключително високи температури (600 °C или повече), към смазочните материали се налагат специални изисквания. Те не трябва да съдържат метали като олово и цинк. Тези вещества се топят при относително ниски температури и, прониквайки по границите на зърната, дифундират в повърхността на резбата, причинявайки нейната крехкост и напукване. Тези процеси са по-интензивни, когатодействие на допълнителни напрежения от външни сили в материала на болта.
Освен това трябва да се има предвид, че монтажът на резбови връзки се извършва при нормална температура. Ако резбовата връзка след монтажа работи при повишени температури, тогава с различни материали на болта и свързаните части, когато температурната деформация на болта е по-малка от температурната деформация на частите, резбовата връзка изпитва допълнителни (температурни) напрежения.
Когато се използват резбови съединения, изработени от топлоустойчиви сплави с никел, смазката за тях не трябва да съдържа сяра, флуор, хлор и някои други елементи, които присъстват в конвенционалните смазочни материали. В такива сплави те образуват такива съединения с никел, които водят до появата на вътрешни напрежения в материала и образуването на пукнатини. Това може да доведе до внезапна повреда на резбовата връзка и да причини злополука. Следователно конвенционалните смазочни материали не трябва да се използват за смазване на части от резбови съединения от никелови сплави!
Избор на смазка за резбова връзка
Таблица 1 Приложение на материали Molykote, MODENGY и EFELE за решаване на проблеми
| Често срещани проблеми | Име на материала за решаване на проблема |
| Голямо разпределение на въртящия момент | Molykote 1000, Molykote P-37, Molykote D-7405, MODENGY 1001 |
| Нарязване на резби и разрушаване на части по време на монтаж и демонтаж поради високи натоварвания | Molykote P-1600, Molykote G-Rapid Plus, Molykote HSC Plus, Molykote P-37, Molykote D-321R, Molykote D-3484, MODENGY 1001 |
| Корозия и увреждане на резбите на връзките, изложени на корозивни среди | Molykote Cu-7439 Plus, Molykote P-40, EFELE UNI-M спрей |
| Фретинг корозия и надраскване на резби от аустенитни неръждаеми стомани | Molykote D Paste, Molykote P-74, Molykote 1000, Molykote D-321R, MODENGY 1001 |
| Корозия и надраскване по резбите на поцинковани части | Molykote G-Rapid Plus, Molykote D-321R, Molykote D-3484, MODENGY 1001 |
| Повреда на болтове от термоустойчиви сплави поради образуване на пукнатини в резбите | Molykote P-37, EFELE MP-413 |
| Труден демонтаж поради корозия и залепване | Molykote Multigliss, Molykote Supergliss, EFELE MP-491 |
| Корозия при съхранение и транспортиране | Molykote Metal Protector Plus |
Пасти за конци
Таблица 2. Характеристики на пасти за конци Molykote
| Име на индикатора / Име на пастата | Molykote 1000 | Molykote Cu-7439 Plus | Molykote D паста | Molykote G-n Plus | Molykote G-Rapid Plus |
| Цвят | кафяво | Мед | Белезникав | черен | черен |
| базово масло | Минерал | Частично синтетичен | Минерал | Минерал | Минерал |
| Твърди лубриканти | Графит, мед | Мед | Бели твърди лубриканти | Графит, молибденов дисулфид, специален | Графит, молибденов дисулфид |
| Горна граница на работните температури, °С | + 650 | + 650 | + 250 | + 450 | + 450 |
| Носеща способност (натоварванезаваряване по DIN 51350 pt. 4), З | 4800 | 2500 | 2600 | 2800 | 5300 |
| Коефициент на триене при болтове (M12, материал 8.8) за глава на болт/резба | 0,08/0,13 | 0,10/0,17 | 0,08/0,13 | 0,06/0,12 | 0,06/0,10 |
Таблица 2. Характеристики на пасти за конци Molykote. (продължение)
| Име на индикатора / Име на пастата | Molykote HSC Plus | Molykote P-1600 | Molykote P-37 | Molykote P-40 | Molykote P-74 |
| Цвят | Мед | Мед | Сиво-черно | тен | Сиво-черно |
| базово масло | Минерал | Минерал | Частично синтетичен | Частично синтетичен | Синтетичен |
| Твърди лубриканти | Молибденов дисулфид, меден, специален | Мед, спец | Графит, специален | PTFE, бели твърди смазочни материали | Графит, специален |
| Горна граница на работните температури, °С | + 1100 | + 1100 | + 1400 | + 1200 | + 1500 |
| Товароносимост (натоварване при заваряване съгласно DIN 51350, точка 4), H | 4800 | 3600 | 4400 | 3000 | 4800 |
| Коефициент на триене при болтове (M12, материал 8.8) за глава на болт/резба | 0,09/0,14 | 0,12/0,12 | 0,09/0,15 | 0,08/0,16 | 0,08/0,13 |
Таблица 3. Характеристики на пасти за конци EFELE
Име на индикатора / Име на пастата