СОХРАНЕНИЕ КРЕПКОГО ЗАХВАТА

СОХРАНЕНИЕ КРЕПКОГО ЗАХВАТА

Представьте, что на кране вылетает болт, в результате чего 10-тонный груз падает на прохожих на улице внизу. Или что произойдет, если ослабление болтового соединения проводника на линии электропередачи приведет к отключению электроэнергии на несколько дней в большом городе?

Болты — это важнейшие компоненты, которые удерживают вместе многие важные продукты в нашей повседневной жизни. Они должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать все типы погодных условий, экстремальный износ, а иногда и неправильную установку. Слишком часто им приходится бороться со всем вышеперечисленным, а это означает, что иногда болт может ослабнуть или ослабнуть. Со временем эти незначительные сдвиги в болтовом соединении превращаются в дефекты и превращаются в дорогостоящую, трудоемкую и, в худшем случае, опасную ситуацию.

В течение многих лет физики и эксперты боролись, чтобы найти решения для борьбы с расшатыванием, расслаблением и ползанием в болтовых соединениях. Совсем недавно они исследовали использование болтовых соединений в тяжелой промышленности, где существует риск ослабления болта в результате вибрации и динамических нагрузок от самопроизвольного движения, такого как ветер или непостоянное использование.

Два термина, «урегулирование» и «ослабление», часто возникают в вопросах, связанных с отказами болтов. Осадка — это количество микрон, потерянных между контактными поверхностями в соединении, например, адаптация шероховатости поверхности. Релаксация в основном вызвана релаксацией напряженных материалов с течением времени. Болты или зажатые детали могут потерять упругую деформацию, что приведет к потере предварительной нагрузки в болтовом соединении.

«Проблема связана с балансом между удлинением болта и потерей сжатия в деталях», — объясняет Максим Тоннерье, директор по глобальным исследованиям и разработкам Nord-Lock. «Если вы потеряете микроны из-за осадки, вы потеряете удлинение вашего болта, потому что все соединено. Задача для наших клиентов состоит в том, чтобы, прежде всего, выяснить, есть ли у них значительный расчет в их суставах или нет ».

Если заказчик сталкивается с урегулированием или ослаблением требований из-за того, что не смог установить адекватное надежное решение для болтовых соединений, следующая проблема, по словам Тоннерье, заключается в том, «как решить проблему?». «Если у них есть доступ к стыку, они могут повторно затянуть его, если они выяснили проблему, но это займет много времени. К сожалению, во многих случаях они не понимают этого, пока проблема не обострится ».

Вольфганг Троппауэр, директор по инновациям, проработав более 22 лет в австрийской компании Mosdorfer, работая с арматурой для воздушных линий электропередач в энергетической отрасли, на собственном опыте узнал, как сочетание ползучести и некачественной установки может поставить под угрозу линии электропередач в Азии. Это одна из причин, почему 300-летняя компания очень серьезно относится к проблеме ползучести.

«Это явление ослабления болтов действительно произошло некоторое время назад», — говорит Троппауэр. «Произошло сочетание простого болтового соединения с шайбой и относительно плохой работы по установке, выполняемой линейным мастером на месте, что привело к чрезмерному давлению и, в долгосрочной перспективе, к выходу из строя болтового соединения».
Ползучесть, особенно в проводниках, является одной из самых больших проблем, с которой сталкивается компания Mosdorfer, которая поставляет коммунальным предприятиям и операторам систем передачи (TSO) по всему миру натяжные и подвесные опоры, натяжные гирлянды, фитинги из низкотемпературной стали, гасители вибрации и роликовые подвесные зажимы для низкого напряжения. линий. Кроме того, качество и средства установки на линиях электропередачи сильно различаются от страны к стране.

«Как правило, в Европе рабочие хорошо обучены и используют канатные дороги для установки системы демпфирования на проводники, что значительно облегчает им работу», — поясняет он. «Однако в некоторых других странах линейным судьям приходится физически залезать на жгуты проводов и висеть на высоте 30-40 метров. Если болты не затянуты должным образом, существует реальная опасность того, что зажим ослабнет и провода будут повреждены или полностью выйдут из строя. Есть много проблем с экономией, которые, в конце концов, означают более высокий риск выхода продукта из строя ».

СОХРАНЕНИЕ КРЕПКОГО ЗАХВАТА

Одним из основных продуктов Mosdorfer являются распорные демпферы, которые фиксируются в виде пучков, чтобы удерживать проводники на определенном расстоянии друг от друга на линии передачи и используются для рассеивания энергии внутри проводников. «Это действительно очень важные продукты, потому что, если вы не демпфируете проводники и не рассеиваете индуцированную ветром энергию, и, если в худшем случае они упадут, линия может отключиться на часы или даже дни», — говорит Троппауэр.

Прокладочные демпферы имеют болтовые зажимные соединения, в которых зажим крепится к проводнику болтами. Шарнирный шарнир затягивается болтами и гайками. Проводники обычно очень динамичны, так как они склонны колебаться из-за ветра. Если соединение ненадежное, существует риск ослабления болта.
Проводники закреплены между двумя башнями высотой 30-80 метров; это грузы со статическими нагрузками, которые должны выдерживать резкие перепады температур. В часы пик, например, в обеденное время, проводники сильно нагреваются из-за высокого спроса на электроэнергию, а ночью они охлаждаются из-за снижения потребности в электроэнергии, а также из-за более низких вечерних температур. Это может означать разницу температур от 50 до 70 градусов Цельсия, что приводит к высокоскоростному процессу медленного передвижения.

Ползучесть проводника из-за постоянно меняющихся температур может привести к уменьшению диаметра зажима и потере предварительной нагрузки. Ползучесть также усугубляется тем фактом, что проводники сделаны из алюминия, относительно дешевого, легкого материала с высокой проводимостью и высокой коррозионной стойкостью.

«В нашем бизнесе миллионы таких болтовых соединений, поэтому для каждого ослабляющегося болтового соединения существует большой риск ослабления. Если произойдет слишком сильное ослабление и болт ослабнет, это может ослабить зажим на проводе, и зажим может в конечном итоге переместиться на провод. Даже если он сдвинется всего на один миллиметр, это приведет к повреждению алюминиевого проводника, что является очень серьезной проблемой », — говорит Троппауэр.

«Углубившись в этот инцидент, мы обнаружили, что для борьбы со сползанием шайбе потребуется дополнительная эластичность. Нам нужно было придумать альтернативный продукт, который мог бы противостоять сбоям, возникшим в процессе установки, а также экстремальным погодным условиям и большим нагрузкам в таких критических приложениях », — продолжает он.

Nord-Lock недавно выпустил запатентованную шайбу серии X, которая отличается уникальным клиновым эффектом в сочетании с исключительным эффектом пружины. Шайбы серии X были специально разработаны для защиты болтовых соединений от самопроизвольного ослабления и компенсации потери предварительного натяга, вызванного ослаблением. «Серия X является результатом нашей цели по разработке системы, которая устраняет ненадежность», — говорит Максим Тоннерье, стоящий за разработкой серии X. «Помимо вибрации и динамических нагрузок, серия X позволяет нам обслуживать клиентов во множестве других сложных областей применения, таких как окрашенные или порошковые поверхности, мягкие металлы, композиты и полимеры».

Вольфганг Троппауэр и его команда в настоящее время тестируют функцию предотвращения расшатывания, а также статические и динамические характеристики новых шайб серии X в лаборатории вибрационных испытаний Mosdorfer в Австрии. Окончательные результаты будут доступны в 2013 году.

«Поскольку большинство наших продуктов рассчитаны на срок службы от 30 до 50 лет, нам необходимо моделировать их в 30-летней среде. После того, как они были установлены на высоковольтных линиях, нелегко отключить линии и оставить людей без электричества на несколько часов », — объясняет Троппауэр, добавляя, что пока результаты выглядят многообещающими.

Расслабление: объяснение

Ослабление — это потеря предварительного натяга из-за пластической деформации без какого-либо вращательного движения, которая может вызвать ослабление среди других проблем. Есть три механизма, которые могут вызвать расслабление:

  1. Поселок. Это вызвано пластической деформацией контактных поверхностей внутри стыка. Осадка изменяет длину зажимаемых элементов, поэтому результирующую потерю предварительного натяга можно обнаружить, измерив длину болта.
  2. Расслабление. Реструктуризация кристаллической решетки материалов, преобразовывающая существующую упругую деформацию в пластическую деформацию с течением времени. Расслабление не изменяет длину зажимаемых элементов или болта, поэтому потерю предварительного натяга невозможно обнаружить. Таким образом, релаксация имеет решающее значение для болтового соединения.
  3. Ползучий. Реструктуризация кристаллической решетки материалов, вызывающая со временем дополнительную пластическую деформацию. Сползание изменяет длину зажимаемых элементов и болта. Потеря предварительного натяга может быть обнаружена путем измерения длины болта.

В болтовых соединениях ползучесть и релаксация происходят одновременно, таким образом, оба подпадают под одну и ту же категорию релаксации, то есть потерю предварительной нагрузки из-за пластических деформаций из-за реструктуризации материала с течением времени.

ФАКТЫ: О МОСДОРФЕРЕ

Компания Mosdorfer была основана в 1712 году и первоначально производила ножи и лезвия, а после Второй мировой войны перешла на производство деталей машин. Mosdorfer специализируется на деталях для воздушных линий электропередач, поставляет коммунальные и сетевые компании, подрядные компании и оптовиков по всему миру. Компания производит более 30 000 арматуры для воздушных линий электропередачи на напряжение от 1 кВ до 1200 кВ. Они также производят арматуру из низкотемпературной стали, гасители вибрации и роликовые подвесные зажимы для линий низкого напряжения. У Мосдорфера есть клиенты по всему миру, хотя в основном они находятся в Европе, на Дальнем Востоке, в Индии, США, Южной Америке и Канаде. Компания расположена в двух часах езды к югу от Вены, Австрия.

СОЧЕТАНИЕ КЛИНОВ И ПРУЖИНЫ

Запатентованная шайба Nord-Lock серии X сочетает в себе технологию клиновой фиксации, которая предотвращает самопроизвольное ослабление болта, с эксклюзивным пружинным эффектом, который защищает от ослабления, вызванного оседанием и расслаблением. Эта уникальная комбинация означает, что серия X может предложить высочайшую безопасность критических болтовых соединений.

Как и в случае оригинальных шайб Nord-Lock , каждая пара шайб имеет кулачки с одной стороны и радиальные зубья с другой для фиксации болтового соединения посредством натяжения, а не трения. Коническая форма шайб серии X также создает запас упругости в болтовом соединении для компенсации потери предварительного натяга и предотвращения ослабления.

Как это работает

СОХРАНЕНИЕ КРЕПКОГО ЗАХВАТА
После затяжки крепежа шайбы выравниваются, и зубцы входят в контакт с контактными поверхностями. Поскольку угол кулачка (α) больше шага резьбы (β), эффект блокировки клина предотвратит любое вращение застежки. Сразу после затяжки соединение оседает, и крепеж погружается в материал поверхности. Шайбы сразу же отклоняются, а эффект пружины (Fs) противодействует ослаблению (ΔL) болта, тем самым предотвращая потерю предварительного натяга в соединении.

Эти многочисленные функции непрерывно воздействуют на болтовое соединение, поддерживая предварительную нагрузку и предотвращая самопроизвольное ослабление болта, служа эффективным решением для устранения вибрации, динамических нагрузок, осадки

О admin

x

Check Also

ЭКСТРЕМАЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА И ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ

ЭКСТРЕМАЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА И ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ

Этилон и пропилен могут не быть широко известными веществами, но на самом деле они являются ...