Un planificator de întreținere a unui transportor vibrant a pus recent o întrebare care apare în aproape toate fabricile grele: fiecare șurub M10 de pe suport poartă deja o șaibă despicată, așa că de ce îmbinarea mai funcționează slăbită la fiecare șase săptămâni? Răspunsul sincer separă cele două locuri de muncă pe care oamenii le așteaptă de la șaibe elastice elicoidale. Ca componente elastice, cu costuri reduse, ele oferă avantaje reale și măsurabile - absorbție de toleranță, contact direct la uzură și mișcarea termică și răspândirea sarcinii pe fețele moi. Ca dispozitive de blocare, testele de vibrații au arătat în mod repetat că nu împiedică o piuliță să se rotească.
Această distincție contează atât din punct de vedere comercial, cât și din punct de vedere tehnic. Șaibele split costă bănuți, se livrează în orice dimensiune de la M2 în sus și se potrivesc atât la gamele DIN 127, cât și la ASME imperial, astfel încât vor rămâne în fiecare catalog. Abilitatea este să știi de ce avantaj are nevoie de fapt articulația ta și când un alt dispozitiv ar trebui să aibă sarcina de blocare.
O șaibă elastică elicoidală este un inel despicat din oțel arc cu secțiune pătrată format într-o spirală blândă, astfel încât strângerea unui șurub îl comprimă așa cum ar fi comprimat un arc elicoidal foarte scurt și foarte rigid.
Definitie: o șaibă elastică elicoidă (șaibă de blocare despicată) este un inel format elicoidal cu o secțiune transversală pătrată și capete decalate, standardizat în dimensiuni metrice ca DIN 127 și în dimensiuni imperiale conform ASME B18.21.1. Sub preîncărcare, se aplatizează pe suprafețele lagărelor și stochează deformarea elastică - proprietatea unică la care se află fiecare avantaj autentic.
Două afirmații tradiționale sunt făcute pentru aceasta. Primul, că capetele despicate blochează ansamblul împotriva rotației, eșuează la testele de vibrații instrumentate. Al doilea, că rata arcului șaibei face ca îmbinarea să fie mai rezistentă la relaxare, este doar pe jumătate adevărată: o șaibă divizată M8 se aplatizează de obicei la câțiva kilonewtoni, în timp ce un șurub M8 din clasa de proprietate 8,8 rulează în jur de 20 kN de preîncărcare. Dincolo de aplatizare, piesa se comportă ca o șaibă simplă, astfel încât efectul de arc dispare exact acolo unde o îmbinare puternic încărcată are cea mai mare nevoie de el.
Avantajele care merită cumpărate sunt elasticitatea la sarcină scăzută, compensarea jocului final, împrăștierea încărcăturii prietenoase cu suprafața, disponibilitatea universală și costuri aproape de zero. Câteva cifre explică de ce piesa a supraviețuit mai mult de un secol de funcționare:
Notă de câmp: în auditurile defecțiunilor articulațiilor slăbite, șaiba despicată este rareori cauza principală. De obicei, este o specificație de simptom, adăugată de cineva care speră într-o acțiune de blocare pe care piesa nu a fost niciodată capabilă să o livreze.
Sub vibrații transversale, șaibe elastice elicoidale nu au reușit în mod repetat să prevină auto-slăbirea, iar mai multe serii de teste arată că rata de slăbire crește mai degrabă decât scădea.
Lucrarea lui Gerhard Junker din 1969 a stabilit mecanismele citate de ingineri și astăzi. Când sarcinile transversale creează o alunecare relativă între firele de împerechere și suprafețele de reazem, planurile înclinate ale filetului merg piulița înapoi, chiar și într-o îmbinare complet preîncărcată. O șaibă despicată aplatizată nu face nimic pentru a opri acea rotație, iar contactul său excentric, balansoar, poate adăuga micro-mișcare care accelerează pierderea de preîncărcare. Testele comparative ale elementelor de fixare M8 față de o piuliță simplă arată modelul caracteristic de mai jos.
O versiune a argumentului spring-rate supraviețuiește testării. O elasticitate suplimentară modestă a îmbinării reduce pierderea de preîncărcare cauzată de încorporare și relaxare, aplatizarea permanentă lentă a suprafețelor sub sarcină. De aceea, unele instalații pun o șaibă plată sub șaiba despicată: șaiba plată stabilizează suprafața portantă în timp ce îmbinarea capătă puțină conformitate. Beneficiul se manifestă în articulațiile care se relaxează încet, niciodată în cele vibrante.
Dacă construiți acea pereche, șaiba plată ar trebui să fie partenerul mai dur și mai fin în contact cu fața articulației:
Mașină de spălat plată standard pentru distribuirea încărcăturii Un disc plat de dimensiuni precise care distribuie forța de strângere și protejează suprafețele articulațiilor. Se potrivește ghidajului de împerechere aici, ca șaibă mai dură și mai netedă plasată pe fața articulației. Vizualizare produs → Specificați șaibe elastice elicoidale în cazul în care aveți nevoie de preluare elastică ieftină într-o articulație cu vibrații reduse, fără critici și alegeți un alt dispozitiv în momentul în care pierderea în rotație devine o problemă de siguranță sau de oprire.
Pentru un program de reaprovizionare metric standard, o gamă DIN 127 acoperă majoritatea dimensiunilor instalațiilor:
DIN 127 Șaibă elastică metrică O șaibă elicoidă divizată pentru șuruburi metrice, care asigură o preluare elastică în condiții de vibrații și cicluri termice, potrivit unui program standard de reaprovizionare metrică pentru dimensiunile comune ale instalațiilor. Vizualizare produs → Cumpărați pe desemnarea standard, potrivirea materialului și disciplina de asociere, nu pe pretenții de blocare. Comparația de mai jos stabilește șaibe elastice elicoidale față de alternativele cu care majoritatea echipelor de achiziții le cântăresc:
| Opțiune | Rezistenta la vibratii | Preluare elastică | Cost pe poziție | Cel mai potrivit pentru |
| Șaibă elastică elicoidă (DIN 127) | Nu s-a demonstrat în teste | Bun la sarcini mici | Foarte scăzut | Articulații statice care necesită absorbție de toleranță |
| Șaibă de blocare a dinților | Limitat, dependent de suprafață | Niciuna | Scăzut | Utilizare ușoară și împământare electrică |
| Piuliță de blocare din nailon | Bun în intervalul său de temperatură | Niciuna | Moderat | Elemente de fixare reutilizabile, expuse la vibrații |
| Mașină de spălat simplă cu preîncărcare verificată | Preîncărcarea face treaba | Niciuna | Scăzut | Totul este critic pentru încărcare |
Șaibe de blocare a dinților atacă problema mușcând mai degrabă decât îndoind - comparația noastră șaibe de blocare a dinților externi și interni explică când acest compromis are sens.
Potrivirea materialului este a doua pârghie. În medii de coastă, chimice sau de spălare, specificați o potrivire șuruburi și șaibe din oțel inoxidabil programul astfel încât cea mai ieftină parte din stivă să nu fie prima care se corodează.
Patru reguli de împerechere acoperă majoritatea ansamblurilor:
Echipamentele vechi din America de Nord încă prevăd dimensiunile imperiale, iar amestecarea pieselor în inci și metrice într-un singur ansamblu provoacă erori de toleranță. Aprovizionarea ambelor sisteme de la un exportator, modelul folosit de specialiști precum Zhejiang Chance & Union Import and Export Co., Ltd., menține listele de piese scurte și specificațiile consistente:
Șaibă cu arc imperial pentru elemente de fixare în inch O șaibă de blocare divizată realizată pentru șuruburi UNC/UNF și alte șuruburi din seria inch, permițând echipamentelor vechi să obțină șaibe imperiale și metrice de la un singur furnizor pentru a menține specificațiile consecvente. Vizualizare produs → Nu. Testele de vibrații de tip Junker din 1969 arată că acestea nu opresc slăbirea prin rotație, iar unele serii înregistrează o slăbire mai rapidă decât o piuliță simplă. Tratați-le ca piese elastice de preluare și bazați-vă pe preîncărcare, hardware-ul cuplului predominant sau blocarea pozitivă împotriva vibrațiilor.
Trei lucruri: preluarea jocului final de la uzură sau stiva de toleranță, adăugarea de puțină cursă elastică în îmbinările cu sarcină mică și împrăștierea sarcinii atunci când este asociat cu o șaibă plată - toate la un cost foarte scăzut în dimensiunile metrice și imperiale.
Da în majoritatea adunărilor. Șaiba plată protejează fața îmbinării de marginile despicate și creează o suprafață de sprijin stabilă; șaiba elastică se află între șaiba plată și capul șurubului sau piuliță.
DIN 127 este standardul metric comun cu dimensiuni de la aproximativ M2 în sus, iar ASME B18.21.1 acoperă șaibe de blocare elicoidale imperiale. Ambele sunt stocate în oțel de arc cu zincare și din oțel inoxidabil.
