Tại sao khóa-Khóa chèn vẫn tồn tại trong các thử nghiệm rung động phá vỡ các luồng tiêu chuẩn

Các phím-khóa khóa là các phím chèn có ren với hai hoặc bốn phím nhỏ được dẫn vào vật liệu gốc sau khi cài đặt. Những phím đó khóa hạt dao một cách cơ học để chống xoay, đó là lý do tại sao các kỹ sư sử dụng chúng khi khớp phải chịu được rung động kéo dài. Trong các chương trình kiểm tra chất lượng ô tô và hàng không vũ trụ, các miếng đệm khóa-thường tồn tại lâu hơn các miếng đệm thông thường từ 3 đến 5 lần trước khi xảy ra tổn thất tải trước có thể đo lường được.

Tại sao khớp ren bị hỏng khi rung

Một khớp bắt vít là một lò xo. Khi tải động tạo xung động gần chế độ tự nhiên của nó, ma sát giữ các sợi ren sẽ bị phá vỡ trong giây lát và dây buộc sẽ quay trở lại một góc nhỏ sau mỗi chu kỳ. Thí nghiệm rung ngang năm 1969 của Junker-cho thấy một đai ốc tiêu chuẩn có thể mất 100% tải trước trong vòng chưa đầy một phút. Trong quá trình sử dụng, hư hỏng xảy ra chậm hơn nhưng cơ chế thì giống nhau: tải trước giảm 15 đến 40% trong vài nghìn chu kỳ đầu tiên, độ bóng của ren và ma sát giảm hơn nữa, đồng thời các vết nứt do mỏi bắt đầu ở ren ăn khớp đầu tiên khi nồng độ ứng suất tăng gấp 3 đến 4 lần danh nghĩa. Ngay cả tỷ lệ nới lỏng dưới 1% cũng có ý nghĩa quan trọng khi khung máy bay mang hàng chục nghìn ốc vít.

Ứng dụng hàng không vũ trụ

Các vị trí phổ biến bao gồm các khớp nối thân máy bay, rãnh ghế, bảng điều khiển và giá đỡ phụ kiện động cơ. Tiêu chuẩn tuân theo độ rung ngẫu nhiên RTCA DO-160G Phần 8 trên tần số 10 Hz đến 2.000 Hz, với mức ổn định PSD từ 0,04 đến 0,10 g²/Hz, cộng với sốc khi vận hành và sốc va chạm cho mỗi Phần 7. Mỗi trục chạy ít nhất 1 giờ.

Các kỹ sư theo dõi mô-men xoắn ly khai còn lại, khả năng duy trì tải trước thông qua các vòng đệm được thiết kế riêng hoặc bu lông-được đo độ biến dạng cũng như bất kỳ chuyển động quay nào có thể nhìn thấy được của hạt dao. Vượt qua thường có nghĩa là tải kẹp giảm ít hơn 10%. Trên dữ liệu OEM đã công bố, các hạt dao-có khóa bằng khóa bằng nhôm 7075-T6 và 6061-T6 về cơ bản hiển thị không quay sau 10⁶ chu kỳ và giữ lại trên 85% mô-men xoắn ngắt được cài đặt. Các chi tiết xoắn ốc trên cùng một thiết bị cố định thường giảm xuống 60 đến 70%.

Ứng dụng ô tô

Trên xe ô tô, các miếng đệm khóa-chìa khóa xuất hiện trong khung phụ, giá đỡ tay điều khiển, giá đỡ động cơ và hộp số cũng như neo ghế. G đỉnh thấp hơn so với hàng không vũ trụ, nhưng tổng số chu kỳ lớn hơn rất nhiều trong vòng đời từ 10 đến 15 năm. Quá trình xác thực thường kết hợp tần số quét hình sin từ 5 đến 500 Hz để tìm sự cộng hưởng với độ rung ngẫu nhiên phù hợp với dữ liệu tải-đường, thường là trên GMW3172. Thử nghiệm thành phần hướng tới mục tiêu thiệt hại tương đương tới 240.000 km, đạt tốc độ 50 đến 200 giờ trên mỗi trục trên máy lắc.

Theo thử nghiệm độ rung ngang ISO 16047 (thử nghiệm Junker hiện đại), các khớp nối khóa-thường giữ lại hơn 90% tải trước đã cài đặt sau 2.000 chu kỳ ở biên độ đỉnh-đến-đỉnh 0,7 mm, trong khi các chốt thông thường trên cùng một thiết bị cố định thường giảm xuống dưới 50%. Bu lông giá đỡ ghế bị lỏng là yêu cầu bảo hành. Bu lông khung phụ bị lỏng là một đợt thu hồi. Việc thêm một bộ chèn khóa{12}}khóa sẽ tốn xu cho mỗi đơn vị và loại bỏ chế độ lỗi đắt tiền khó tìm thấy trên thực tế.

Các thông số kiểm tra độ rung chính

Bốn con số này là những con số mà các kỹ sưcổng khi đủ điều kiện cho một-khớp khớp bị khóa bằng chìa khóa. Bất cứ điều gì khác đang hỗ trợ dữ liệu.

Khi nào cần chỉ định một phím-chèn khóa

Sử dụng một khi khớp đáp ứng ít nhất một trong các điều kiện sau:

• Vật liệu cơ bản là nhôm, magie hoặc bất kỳ hợp kim nào có độ bền kéo dưới khoảng 480 MPa, có bu lông kết nối bằng thép.
• Khớp thấy rung động ngẫu nhiên băng rộng trên 0,04 g²/Hz hoặc chuyển vị ngang trên đỉnh 0,5 mm-đến-đỉnh.
• Dự kiến ​​sẽ có chu kỳ gỡ bỏ và cài đặt lại (các phần chèn bị khóa-có khóa xử lý các chu kỳ 10+ mà không có độ mòn ren có thể đo lường được).
• Quyền truy cập kiểm tra bị hạn chế, khiến giải pháp tự khóa-được ưu tiên hơn là khóa luồng.

Nếu mối nối được chịu tải tĩnh, phần gốc là thép có cùng cấp độ với bu lông hoặc cụm lắp ráp-sử dụng một lần và được mô-men xoắn để tạo ra thì một miếng chèn tiêu chuẩn hoặc một lỗ có ren đơn giản sẽ thực hiện công việc với chi phí thấp hơn. Chìa khóa cơ học là toàn bộ vấn đề: nó chuyển đổi khớp-chỉ ma sát thành khớp khóa dương và lựa chọn thiết kế duy nhất đó là những gì được thể hiện dưới dạng cải tiến gấp 3 đến 5 lần theo DO-160G, GMW3172 và ISO 16047.