هل نحن بحاجة إلى إضافة عزم الدوران المضاد-الرخوي إلى عزم الدوران المشدود لصواميل القفل-الذاتية؟

صواميل ذاتية القفل-.، والمعروفة أيضًا باسم صواميل القفل، وتتضمن بشكل أساسي ثلاثة أنواع: جميع-صواميل القفل الذاتي المعدنية-، وصواميل القفل الذاتي غير-المدخلة المعدنية-، وصواميل القفل الذاتي-المشبك المعدني. يمكن تقسيم جميع صواميل القفل الذاتي-المعدنية-إلى نوعين فرعيين: أحدهما هو نوع الوجه النهائي المثبت بثلاث نقاط-، والذي يشكل خصائص القفل عن طريق التأثير قليلاً على درجة الخيط؛ والآخر هو نوع تشوه البثق الجانبي المعاكس، والذي يحول الخيط النهائي من شكل دائري إلى شكل بيضاوي لتحقيق وظيفة القفل. لقد تم الاعتراف بتأثير معامل الاحتكاك على التحميل المسبق النهائي وتقديره على نطاق واسع، ولكن لا تزال لدى الكثير من الأشخاص شكوك حول كيفية تصميم عزم الدوران المشدود للصواميل- ذاتية القفل. اليوم، سيناقش المحرر من Jiangsu Jinrui هذه المشكلة معك.

1. وصف عزم الدوران لصواميل القفل الذاتي- في VDI 2230

يوضح معيار VDI 2230 عزم الربط للصواميل- ذاتية القفل: عند تحديد أو حساب عزم الربط لهذه المكونات، بالإضافة إلى عزم ربط الخيط التقليدي (MG) وعزم دوران سطح المحمل (MK)، من الضروري أيضًا مراعاة تشغيل الخيط -في عزم الدوران (MU، حصريًا لصواميل القفل الذاتي-) وعزم دوران مقاومة سطح المحمل الإضافي (MKzu، كما هو الحال في سيناريو الربط المسنن البراغي / المكسرات).

ومع ذلك، فإنه بالنسبة إلى مجموعات التثبيت ذات التحميل المسبق العالي-، يمكن إهمال الخيط الذي يعمل-بعزم الدوران (MU). وهذا يعني أنه عند ربط البرغي إلى حالة تحميل مسبق عالية-، لا يلزم تضمين MU في إجمالي عزم الدوران. ومع ذلك، فإن المعيار لا يوضح بشكل أكبر ما الذي يشكل "التحميل المسبق العالي" أو كيفية تعريفه وقياسه.

2. معامل الاحتكاك المقاس لصواميل القفل

باعتبار صواميل القفل الذاتي بإدخال النايلون-ككائن اختبار، يتم شرح المشكلات ذات الصلة فقط من خلال عمليات شد الصمولة. تُظهر منحنيات زاوية عزم الدوران-وزاوية القوة المحورية-أن صواميل القفل لها تشغيل واضح-في مرحلة عزم الدوران: عندما يتم ربط البرغي في الصامولة حتى يلامس جزء القفل، يتم إنشاء تشغيل محدد-في عزم الدوران (على سبيل المثال، عزم الدوران المضاد-للفك) ؛ بعد أن يمر خيط الترباس بالكامل بجزء القفل، يدخل عزم الدوران -المتحرك في مرحلة مستقرة ولم يعد يستمر في الارتفاع؛ عندما يتم ربط الصامولة بالكامل بالمكون المتصل، يزداد عزم الدوران بشكل متناسب مع زاوية الدوران.

في التشغيل-في مرحلة عزم الدوران، تكون القوة المحورية للمسمار صفرًا بشكل أساسي، ويكون المنحنى تقريبًا خطًا مستقيمًا أفقيًا-مما يعني أن عزم الربط المعروض في هذا الوقت لم يتم تحويله إلى تحميل مسبق فعال. من منحنيات معامل احتكاك الخيط-زاوية ومعامل الاحتكاك الكلي-زاوية، يمكن ملاحظة أن معامل الاحتكاك يتغير مع زاوية الشد: بعد ربط الصمولة بالمكون المتصل، ينخفض ​​معامل احتكاك الخيط ومعامل الاحتكاك الكلي مع زيادة القوة المحورية (أو زاوية الدوران). يشير هذا إلى أنه عند تشديد عزم الدورانقفل الجوزمنخفض، ولا يمكن ضبطه أو حسابه وفقًا لعلاقة القوة المحورية التقليدية -لعزم الدوران؛ بدلاً من ذلك، من الضروري استخدام معامل الاحتكاك الفعلي أو اعتبار تشغيل -العزم متوافقًا مع ظروف العمل الفعلية.

يتغير معامل احتكاك سطح المحمل لصواميل القفل قليلاً: بعد ربط الصامولة بالمكون المتصل، يكون معامل احتكاك سطح المحمل متسقًا بشكل أساسي مع صواميل القفل العادية-، ولا يوجد تقلب كبير مع زيادة التحميل المسبق (القوة المحورية للمسمار).

إذا تم تطوير صامولة القفل وفقًا لمعامل الاحتكاك المحدد، فيمكن ربطها وفقًا لعزم الربط التقليدي أثناء التشغيل العادي، وليست هناك حاجة إلى مراعاة تشغيل{0}}عزم الدوران بشكل إضافي. وذلك لأن اختبار معامل الاحتكاك لصواميل القفل يتم إجراؤه تحت حالة حمل مقاوم بنسبة 75%، ومعامل الاحتكاك الفعلي يمكن أن يلبي متطلبات التطوير عند ربطه وفقًا لعزم الربط التقليدي. تظهر نتائج الاختبار أنه عند تشديد صامولة القفل إلى 1600 درجة، يكون معامل احتكاك الخيط مستقرًا بشكل أساسي-في هذا الوقت، يصل إلى حوالي 50% من التحميل المسبق النهائي، ويتوافق معامل احتكاك الخيط بشكل أساسي مع معامل الاحتكاك النهائي، مما يحافظ على حالة مستقرة.

وبناءً على ذلك، يمكن توضيح أنه إذا كان التحميل المسبق المصمم لصمولة القفل الذاتي-يصل إلى 40% من الحمل التجريبي للمسمار أو أكثر، فليست هناك حاجة في الأساس إلى مراعاة تشغيل-عزم الدوران؛ يجب أن يكون "التحميل المسبق العالي" المذكور في معيار VDI 2230 40% على الأقل من حمل الاختبار. إذا كان عزم الدوران المصمم منخفضًا جدًا، فيجب تضمين عزم الدوران -في صامولة القفل الذاتي-.

بالإضافة إلى ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه بالنسبة للمثبتات ذات الأسنان على رأس الترباس أو سطح محمل الصمولة، لا يحدد معيار VDI 2230 السيناريوهات التي يمكن فيها إهمال عزم الدوران الإضافي-مما يعني أن هذه المثبتات المسننة تحتاج إلى مراعاة عزم الدوران الإضافي أسفل سطح الرأس/المحمل في جميع الحالات. وذلك لأنه عندما يتم شد المثبتات المسننة، فإن معامل الاحتكاك (أو معامل الاحتكاك المكافئ) يزداد تدريجياً؛ خاصة في ظل التحميل المسبق العالي، يرتفع معامل الاحتكاك المكافئ بشكل ملحوظ، وهو ما يعادل سطح محمل رأس المزلاج/الصمولة الذي يمارس تأثير البثق والتسجيل على سطح المكون المتصل.

3. السيناريوهات التي يجب فيها أخذ عزم دوران صواميل القفل في الاعتبار

على سبيل المثال، في سيناريو التوصيل بين قضيب المكبس الخاص بممتص الصدمات وقاعدة التثبيت (التركيب): لتقليل الوزن، لا يُصمم القطر الخارجي لقضيب المكبس عادةً ليكون كبيرًا جدًا، وغالبًا ما يكون حجم سطح المحمل الفعال حوالي 3 مم فقط، أو حتى أصغر في بعض التصميمات. لذلك، على أساس تلبية متطلبات الخدمة المختلفة، لا يمكن ضبط عزم الدوران المشدود لصامولة التثبيت على مستوى عالٍ جدًا-وإلا، قد يتسبب عزم الدوران المفرط بسهولة في حدوث تشوه بلاستيكي دائم لقاعدة التثبيت، مما يؤدي إلى تخفيف التحميل المسبق. من منظور متطلبات القوة، ليست هناك حاجة إلى قوة تثبيت مفرطة هنا لتحمل الأحمال الخارجية، وبالتالي فإن عزم ربط الصامولة في الجزء العلوي من ممتص الصدمات يكون عادةً منخفضًا. بأخذ الصامولة ذات مواصفات الخيط M14×1.5 كمثال، فإن عزم ربطها غالبًا ما يكون حوالي 60Nm فقط. ومع ذلك، فإن الحد الأقصى القياسي للتشغيل-في عزم الدوران لصامولة القفل الذاتي المعدنية M14×1.5-10 بالكامل--هو 31 نيوتن متر. إذا كان التشغيل الفعلي-لعزم الدوران قريبًا من هذه القيمة، فعند ربطه عند 60 نيوتن متر، قد تنخفض قوة التثبيت الفعالة. لذلك، يعد تحديد معامل الاحتكاك لصامولة القفل الذاتي-أمرًا بالغ الأهمية في سيناريوهات تصميم عزم الدوران المنخفض-، ويجب التأكيد على تأثير عزم الدوران.