Мимовільне відкручування гайок: причини і як запобігти

Найпопулярніший спосіб скріплення деталей і елементів конструкцій – різьбове з'єднання. Виконується воно в більшості випадків за допомогою болта і гайки. Різьбове з'єднання має багато переваг: воно здатне витримувати високі навантаження, забезпечує простоту монтажу, надає можливість багаторазово збирати і розбирати з'єднувальний вузол. Але є у нього і недоліки. Один з них – мимовільне відкручування гайки. В результаті зусилля затягування зменшується, з-за чого конструкція може порушитися.

Щоб визначити причину мимовільного відкручування гайок, потрібно розуміти, як працює болтове з'єднання. Діаметр стрижня болта завжди буде менше, ніж діаметр монтажного отвору. Тому виходить невеликий зазор між стінкою і його стрижнем металовироби. Забезпечити нерухомість кріплення здатна попереднє навантаження, створювана при затягуванні гайки. Але якщо зусилля затягування ослабне, то й навантаження знизиться. В результаті кріплення не здатний виконувати свою функцію, і конструкція поступово руйнується.

Причини мимовільного відкручування гайок почали вивчати ще в позаминулому столітті. В 1969 році було опубліковано дослідження німецького інженера Герхарда Юнкера. Він навів переконливі докази того, що мимовільне відкручування гайок відбувається в результаті впливу вібраційних навантажень і викликаються ними мікропереміщень з'єднуваних деталей.

Коли болт і гайка піддаються вібраційним навантаженням, на витки їх різьблення діє зусилля, смещающее метизи один щодо одного. Якщо величина цього впливу перевищує силу тертя, що створюється преднагрузкой затягнутого болта, витки різьби зміщуються. Для проведення свого дослідження Юнкер розробив спеціальний вібростенд, який наочно показав дію вібраційних навантажень.

Явище розтиснення – ще одна причина відкручування гайок. Разжиманием називають невращательное ослаблення, при якому немає переміщення між зовнішньою і внутрішньою різьбою. При разжимании кріплення не рухається. Найпоширеніший приклад – впрессовывание в результаті локальної деформації в області з'єднання. Причина деформації – мікронерівності поверхні металу. При цьому фактична поверхня контакту істотно менше, ніж видима. Навантаження перевищує пердел плинності металу, з-за чого він деформується.

В більшості випадків причиною мимовільного відкручування є комбінована дія вібраційних навантажень і розслаблення. В результаті розслаблення зменшується переднавантаження і кріплення під дією вібрації починає розкручуватися.

Щоб гайка не откручивалась, і різьбове з'єднання залишалося надійним, використовують кілька способів:

• встановлюють під гайку шайбу з м'якого металу;
• застосовують шайбу і гровер, створюючи додаткове напруження;
• используют фиксатор резьбы – специальный состав, который наносится на резьбовую часть болта, на которую будет накручиваться гайка;
• устанавливают две гайки.

Все эти методы помогают повысить надежность резьбового соединение и предотвратить самораскручивание крепежа.

Подобрать и купить болты, гайки, различные виды шайб, а также другие крепежные элементы можно на сайте компании «Крепсила». Производитель предлагает метизы по цене на 7% ниже рыночной и предоставляет гарантию, действующую в течение трех лет.