Ce sunt șuruburile slăbite și cum să le preveniți

Șuruburile, adesea trecute cu vederea din cauza dimensiunilor lor mici, joacă un rol crucial în mai multe industrii. Fiind una dintre cele mai utilizate piese în echipamente astăzi, servește la conectarea în siguranță a diferitelor obiecte, asigurând rezistență și stabilitate în diverse aplicații. Cu toate acestea, atunci când șuruburile se slăbesc, pot duce la o serie de probleme care pot influența siguranța și eficiența întregului sistem. În acest articol, ne vom concentra asupra motivelor pentru care se slăbesc și cum să le prevenim eficient pentru a asigura funcționarea stabilă a utilajelor dumneavoastră.

Ce sunt șuruburile libere?

Șuruburile sunt elemente de fixare mecanice concepute pentru a uni două sau mai multe componente împreună prin strângerea lor cu o preîncărcare. Acest nivel de tensiune (preîncărcare) creează frecare între suprafețele de împerechere, ceea ce previne separarea și distribuie uniform sarcinile. 

În timp ce șuruburile slăbite se referă la o condiție în care un șurub și-a pierdut etanșeitatea. Când se întâmplă acest lucru, poate reprezenta un pericol semnificativ pentru siguranță.

De ce este slăbirea șuruburilor atât de importantă?

Problemele de slăbire a șuruburilor nu pot fi ignorate. Când se întâmplă, poate duce la o serie de consecințe grave, inclusiv integritatea structurală redusă, vibrații anormale, pericole potențiale de siguranță, eficiență și performanță scăzute și costuri ridicate de reparații.

În domeniul industrial, șuruburile slăbite pot afecta performanța echipamentului, precum și funcționarea normală a acestuia. De asemenea, poate duce la dislocarea pieselor echipamentelor, ducând la accidente de producție și amenințând astfel viața oamenilor.

În industria aerospațială, poate afecta sistemul de control al navei spațiale, ceea ce face dificilă detectarea cu precizie a orbitei. Acest lucru ar putea duce la devierea navei spațiale de la orbita prevăzută, crescând riscul de coliziune cu alte corpuri cerești sau cu resturile spațiale.

În transport, șuruburile slăbite de pe șinele de cale ferată pot provoca deraieri. În timp ce se află în echipamentele miniere, acestea pot duce la defectarea utilajelor și la potențiale răni ale operatorilor. 

Seria de consecințe negative depășește imaginația ta. Deci, este important să acordați atenție problemelor de slăbire a șuruburilor pentru a asigura funcționarea normală a diferitelor sisteme și structuri. Inspecțiile regulate și măsurile preventive în timp util pot ajuta la evitarea riscurilor.

Top 5 cauze ale șuruburilor slăbite

1. Instalare incorectă

Se referă la neaplicarea unui cuplu adecvat la instalarea șuruburilor. Strângerea excesivă poate face ca șurubul să se întindă excesiv sau chiar să se rupă, în timp ce strângerea insuficientă face ca îmbinarea să nu aibă suficientă forță de strângere pentru a ține îmbinarea împreună. 

2. Uzura materialului

Datorită utilizării îndelungate a echipamentului, îmbinarea cu șuruburi și materialele de fixare pot suferi deteriorare, uzură sau coroziune, ceea ce reduce treptat frecarea dintre șurub și materialul pe care îl fixează. Fără frecare adecvată, șurubul este mai predispus la auto-slăbire.

3. Vibrație

Vibrațiile pot slăbi îmbinările cu șuruburi. Când sunt expuși la sarcini dinamice și vibrații, firele lor și piulița vor lucra unul împotriva celuilalt, ceea ce duce la o reducere a frecării care le ține împreună. Vibrațiile și șocurile pot determina, de asemenea, să se rotească ușor șurubul de la sine, ceea ce se numește slăbire spontană. 

4. Defecte de fabricație

Defecte în procesul de fabricație pot afecta performanța șuruburilor. Aceste defecte pot include fire prelucrate necorespunzător, calitate proastă a materialului sau dimensiuni inconsecvente. Aceste defecte pot face dificilă realizarea unei potriviri sigure și pot crește probabilitatea ca șurubul să se slăbească în timp.

5. Expansiune termică

Dilatarea termică diferențială este un alt factor de luat în considerare. Păstrați materialul șurubului același cu cel al îmbinării. Dacă coeficienții acestor doi sunt inconsecvenți, schimbările de temperatură pot duce la o mișcare relativă între ei, ceea ce poate duce ulterior la pierderea articulației.

5 semne de șuruburi slăbite

Am recunoscut gravitatea și ce le declanșează, așa că cum poți să-ți dai seama dacă șuruburile tale funcționează corect sau dau deja semne de slăbire? Iată 5 semne care vă ajută să indicați:

1. Lacune:Inspecția vizuală este cea mai directă modalitate de a determina problema. Dacă există goluri evidente între capul șurubului sau piuliță și piesele conectate sau dacă există semne de slăbire în porțiunea strânsă, acestea pot duce la slăbirea îmbinării șuruburilor.
2. Sunete anormale: Dacă un șurub începe să se slăbească, poate produce unele zgomote în timpul funcționării echipamentului. Aceste sunete pot fi continue sau intermitente.
3. Preîncărcare redusă: Preîncărcarea se referă la forța aplicată atunci când un șurub este strâns. Dacă șurubul se slăbește, preîncărcarea acestuia va scădea, făcând echipamentul mai puțin stabil sau chiar mai rău, să nu funcționeze.
4. Vibrații crescute: Când un șurub se slăbește, vibrațiile echipamentului pot crește. Acest lucru se datorează faptului că slăbirea șuruburilor poate duce la creșterea golurilor între piesele conectate, crescând astfel amplitudinea vibrațiilor.
5. Relaxarea stresului: Sub sarcini pe termen lung, tensiunea din materialul șurubului poate scădea treptat, rezultând o reducere a pretensionării șuruburilor. Dacă nu se rezolvă imediat, poate duce la slăbirea șuruburilor.

Recunoașterea acestor semne este crucială, deoarece slăbirea șuruburilor poate duce la o tragedie catastrofală. Este important să prindeți orice slăbire din timp pentru a preveni potențiale pericole și daune.

Cum să preveniți slăbirea șuruburilor?

După ce vom analiza cauzele și semnele șuruburilor slăbite, atunci vom introduce câteva metode pentru a ajuta la prevenirea acestei probleme. Asigurați-vă că șuruburile sunt instalate folosind instrumentele și tehnicile corecte. Aceste metode pot fi împărțite în metode de blocare prin frecare, blocare mecanică și blocare permanentă. 

Blocare prin frecare

• Șaibe cu arc: sunt concepute pentru a produce un efect de arc care ajută la menținerea tensiunii pe șurub, prevenind astfel slăbirea acestuia. Cu toate acestea, pentru șuruburi de înaltă rezistență și materiale dure, acestea nu pot funcționa eficient.
• Piulițe autoblocante: Acest tip de piulițe funcționează prin deformarea bazei elastice atunci când sunt răsucite pe un șurub, aplicând o contraforță pentru a preveni vibrațiile.
• Piulițe duble: Utilizarea a două piulițe strânse una față de cealaltă poate oferi o frecare suplimentară pentru a preveni slăbirea.

Blocarea prin frecare tinde să se slăbească cu ușurință atunci când șurubul este supus unui impact puternic, necesitând utilizarea unui pix pentru identificare și o atenție specială pentru a se asigura că nu lipsesc piese aferente. 

Blocare mecanică

• Știfturi: Acestea sunt de obicei folosite cu piulițe cu fante. Acestea sunt combinate pentru a bloca două părți împreună, trecând prin găurile din ambele părți și îndoind capetele pentru a preveni îndepărtarea.
• Piulițe cu fante: Aceste piulițe au o fantă care este folosită pentru a asigura introducerea dispozitivului de blocare pentru a preveni rotația.
• Șaibe de blocare: Aceste șaibe au dinți sau dintări care mușcă suprafața de împerechere pentru a preveni separarea.
• Fire de blocare: firele sunt trecute prin găurile din capetele șuruburilor și piulițelor pentru a le fixa împreună.

Blocarea mecanică este relativ fiabilă și potrivită pentru conexiuni critice, dar necesită și ca componentele aferente să rămână intacte și nedeteriorate. 

Închidere permanentă

• Sudare: Prin aplicarea curentului electric pentru a crea o sudură, acest proces topește o zonă mică a șurubului și piuliței, făcându-le să fuzioneze și să formeze o conexiune solidă.
• Nituire: Un nit este introdus printr-o gaură pre-forată în șurub și piuliță, iar apoi capătul nitului este deformat sau aplatizat pentru a fixa șurubul și piulița împreună. 
• Poansonare: Gropițele de pe suprafața șuruburilor și piulițelor create prin perforare vor adăuga frecare și rezistență, împiedicându-le să se rotească.
• Lipire: adezivii pot fi aplicați pe suprafețele șurubului și piuliței. Adezivul creează o forță puternică și de coeziune între șurub și piuliță, împiedicând separarea acestora.

Blocarea permanentă asigură o legătură strânsă între șuruburi și piulițe, cu toate acestea, compromite elementele de fixare cu filet în timpul dezasamblarii, făcându-le nereutilizabile.

Fiecare metodă de blocare are propriile sale avantaje și dezavantaje. Alegerea metodei depinde de aplicație.

Concluzie

Impactul piulițelor și șuruburilor care se slăbesc poate fi semnificativ. Înțelegând cauzele fundamentale și aplicând o abordare proactivă, puteți atenua eficient riscurile.