Почему болты линейной направляющей продолжают ослабевать?

Болт линейной направляющей, который однажды ослаб, мог быть пропущен при сборке. Однако если одни и те же болты несколько раз ослабляются после затяжки, проблема обычно не решается применением большего крутящего момента.

Повторное ослабление обычно означает, что болтовое соединение теряет прочность.сила зажимаили между рельсом и его монтажной поверхностью происходит движение. Возможные причины включают недостаточную предварительную нагрузку болта, осадку поверхности, повреждение резьбы, неподходящую длину болта, поперечную вибрацию, ударную нагрузку или тепловое перемещение.

Что на самом деле означает «выйти на свободу»?

Правильно установленная направляющая удерживается на основании машины за счет прижимной силы, возникающей при затягивании крепежных болтов. Болты упруго растягиваются, в то время как направляющая и основание сжимаются вместе.

В процессе эксплуатации внешние силы, действующие на направляющую, должны оставаться ниже уровня, вызывающего отрыв или значительное проскальзывание в этом соединении.

Болт может оказаться ослабленным по двум причинам:

• Ротационное ослабление:затвор вращается назад при повторяющихся поперечных перемещениях или вибрации.
• Потеря преднатяга без явного вращения:контактные поверхности оседают, основание деформируется, резьба поддается или изменяется размер соединения, что снижает силу зажима.

Эти два состояния могут выглядеть одинаково во время технического обслуживания, но они не всегда имеют одну и ту же причину или решение.

1. Начальная предварительная нагрузка болта слишком мала.

Момент затяжки используется для создания предварительного натяга болта. Если фактическая предварительная нагрузка слишком мала, соединение может не оставаться прочно зажатым, когда ось ускоряется, замедляется или меняет направление.

Низкая предварительная нагрузка может быть результатом:

• Использование некалиброванного или неподходящего динамометрического инструмента.
• Остановка до указанного этапа окончательной затяжки.
• Использование неправильного значения крутящего момента
• Неравномерное трение грязной, ржавой или поврежденной резьбы.
• Неравномерная затяжка болтов вдоль направляющей

Крутящий момент и сила зажима связаны, но не идентичны. Большая часть приложенного крутящего момента поглощается трением под головкой болта и в резьбе. Таким образом, два болта, затянутые с одинаковым указанным крутящим моментом, не обязательно будут создавать одинаковую предварительную нагрузку, если их резьба или условия смазки различаются.

Используйте значение затяжки и условия установки, указанные для реальной направляющей, болта и монтажной конструкции. Не следует применять универсальное значение крутящего момента к каждой линейной направляющей.

2. Болт достигает нижнего предела до того, как зажмет рельс.

Болт может чувствовать себя затянутым, даже если он не прилагает достаточного усилия зажима к рельсу.

Это может произойти, если болт слишком длинный и его кончик достигает дна глухого резьбового отверстия. Динамометрический ключ затем регистрирует сопротивление, но головка болта не зафиксировала рельс должным образом.

Подобные проблемы могут возникнуть, если:

• На дне резьбового отверстия остается мусор или затвердевшая жидкость.
• Резьбовая часть слишком коротка для соединения.
• Хвостовик болта мешает неполной резьбе
• Запасной болт имеет другую высоту или длину головки.

Проверьте эффективную глубину резьбы, длину болта и необходимый зазор в нижней части отверстия. Не думайте, что высокое сопротивление затягиванию доказывает, что рельс надежно закреплен.

3. Монтажные поверхности оседают.

Даже правильно затянутые болты могут потерять предварительную нагрузку, когда материал между головкой болта и основанием с резьбой осядет после сборки.

К общим источникам расчетов относятся:

• Заусенцы вокруг отверстий рельса или резьбовых отверстий.
• Обработка стружки, застрявшей под направляющей
• Краска, оксид, герметик или мягкое покрытие на монтажной поверхности.
• Приподнятые края вокруг поврежденных резьбовых отверстий
• Мягкие шайбы или промежуточные материалы, которые со временем сжимаются.

По мере того как эти выступы сглаживаются или промежуточный материал сжимается, общая зажатая толщина становится немного меньше. Болт может заметно не вращаться, но его натяжение уменьшается.

Повторная затяжка соединения может временно восстановить силу зажима, но проблема может вернуться до тех пор, пока рельс не будет снят, а контактные поверхности не будут очищены и исправлены.

4. Монтажное основание недостаточно плоское или жесткое.

Болты рельса должны удерживать рельс на подготовленной монтажной поверхности. Не следует ожидать, что они приведут к правильной геометрии значительно деформированный рельс или неровное основание.

Если на базе есть локальные высокие и низкие области, рельс может перекрывать пробелы. Затягивание может временно заставить его опуститься вниз, сохраняя упругое напряжение в направляющей или основании. Повторяющиеся нагрузки, вибрация и изменения температуры могут привести к локальному смещению или осадке.

Основание с недостаточной жесткостью также может прогибаться при движении каретки. Это изменяет нагрузку, действующую на отдельные болты, и может постепенно снизить стабильность соединения.

Предупреждающие знаки включают в себя:

• Одни и те же болты ослабляются в одном конкретном месте.
• Рельс становится тугим или деформируется после окончательной затяжки.
• Под частью рельса имеется видимый зазор
• Показания индикатора изменяются при затягивании соседних болтов
• Ослабление сосредоточено вблизи соединения, неподдерживаемого конца или тонкой секции основания.

В этой ситуации увеличение крутящего момента не исправляет монтажную геометрию. Необходимо проверить плоскостность основания, посадку рельсов и жесткость конструкции.

5. Движение назад и вибрация вызывают скольжение сустава.

Линейные оси часто работают с частым ускорением, замедлением и изменением направления. Эти условия могут привести к изменению боковых сил и моментов в соединении рельса-с-основанием.

Если прижимная сила недостаточна, между рельсом и основанием может возникнуть микроскопическое поперечное скольжение. Повторяющееся проскальзывание может привести к ослаблению вращательного болта и истиранию контактных поверхностей.

Риск возрастает, если машина имеет:

• Высокочастотное-возвратно-поступательное движение
• Резкое ускорение или замедление
• Несбалансированная движущаяся нагрузка
• Большие моменты крена, тангажа или рыскания
• Воздействие оснастки, резки или обработки материалов
• Вибрация исходит от двигателя, муфты, ШВП или рамы

Если конструкция машины предусматривает опорное плечо или боковую установочную поверхность, рельс должен иметь с ней надлежащий контакт. Конструктивный контакт и расположение рельсов должны выдерживать рабочие нагрузки, а не полагаться только на трение монтажных-болтов или срез болтов.

6. Неподходящий болт, резьба или крепежный материал.

Болтовое соединение должно соответствовать размеру рельса и материалу основания машины. Болт не может поддерживать стабильную предварительную нагрузку, если болт постоянно растягивается или внутренняя резьба начинает разрушаться.

Осмотрите:

• Неправильный диаметр, длина или класс прочности болта.
• Недостаточное зацепление резьбы
• Сорванная, перекрещенная или частично поврежденная резьба
• Треснувшие или деформированные головки болтов.
• Постоянное удлинение болта, вызванное чрезмерной-затяжкой
• Вывод резьбы в мягком алюминиевом или литом монтажном основании.
• Многократное повторное использование заметно поврежденных крепежных деталей.

Как недостаточная, так и чрезмерная-затяжка-может привести к ослаблению соединения. Недостаточная-затяжка обеспечивает слишком малую предварительную нагрузку. Чрезмерная-затяжка может привести к поломке болта, повреждению внутренней резьбы или деформации направляющей и монтажной поверхности.

7. Термический цикл меняет силу зажима.

Линейные направляющие, стальные болты и основания машин не всегда расширяются на одинаковую величину. Это особенно актуально, когда стальная направляющая установлена ​​на алюминиевой конструкции или когда одна часть машины нагревается намного сильнее другой.

Повторный нагрев и охлаждение могут изменить нагрузку в болтовом соединении. Термическая деформация также может создавать силы скольжения вдоль рельса.

Учитывайте термическое воздействие при появлении расшатывания:

• Только после того, как машина достигнет рабочей температуры
• Рядом с двигателем, нагревателем, шпинделем или зоной обработки
• После повторяющихся горячих-и-холодных производственных циклов
• На длинной рейке, установленной на другом основном материале

Решение может потребовать пересмотра всей конструкции крепления и распределения температуры, а не изменения только момента затяжки болтов.

8. Рельс несет нагрузку, на которую не рассчитано монтажное устройство.

Направляющая может находиться в пределах номинальной нагрузки, в то время как монтажное соединение все еще перегружено.

Смещенная полезная нагрузка, узкое расстояние между рельсами или недостаточное расстояние между блоками могут создать большой момент. Это может привести к подъему или смещению одной стороны направляющего устройства при ускорении и реверсе.

Если ослабление сконцентрировано вблизи одной позиции блока, конца рельса или сильно нагруженного участка, проверьте:

• Фактическая полезная нагрузка и центр тяжести
• Усилия ускорения и аварийной-остановки
• Моменты крена, тангажа и рыскания
• Расстояние между рельсами и расстояние между блоками
• Структурная поддержка под рельсом
• Распределение нагрузки между несколькими блоками

Больший крутящий момент болта не может компенсировать неподходящее расположение направляющих или неадекватную опору станины.

Как диагностировать повторное ослабление болта линейной направляющей

Прежде чем разбирать рейку, зафиксируйте, где и когда произошло расшатывание. Шаблон может помочь отделить проблему сборки от проблемы конструкции или эксплуатации.

Рекомендуемая процедура проверки

Перед проверкой направляющих остановите и закрепите машину в соответствии с процедурами технического обслуживания и блокировки.

1. Запишите расположение болтов-ослабленных.Отметьте затронутые положения и запишите время работы, скорость, нагрузку и температуру при обнаружении ослабления.
2. Проверьте фактическое вращение болта.Свидетельские метки могут помочь определить, провернулся ли болт, хотя они не измеряют оставшуюся предварительную нагрузку.
3. Осмотрите болт и резьбу.Подтвердите спецификацию болта, длину, класс прочности, зацепление резьбы и зазор глухого-отверстия.
4. При необходимости снимите направляющую.Проверьте на наличие заусенцев, сколов, краски, коррозии, следов истирания, местных зазоров и поврежденных резьбовых отверстий.
5. Измерьте монтажную поверхность.Проверьте плоскостность, прямолинейность, контакт-заплечиков и жесткость опоры в соответствии с требованиями машины.
6. Просмотрите рабочие нагрузки.Учитывайте ускорение, изменение направления, удары, смещения нагрузок и термоциклирование-не только статический вес машины.
7. Переустановите, используя указанную процедуру.Используйте чистые, подходящие крепежные детали, соблюдайте контролируемую последовательность затяжки и калиброванный динамометрический ключ.
8. Проверьте полный ход.Проверьте выравнивание рельсов, сопротивление каретки и состояние болтов после контролируемой пробной эксплуатации.

Стоит ли использовать резьбовой фиксатор на болтах линейных направляющих?

Резьбовой фиксатор может помочь предотвратить ротационное ослабление соответствующего соединения, но его не следует использовать для сокрытия нерешенной проблемы при монтаже.

Threadlocker не исправит:

• Болт, который находится в отверстии
• Недостаточное или поврежденное зацепление резьбы
• Рельс, установленный на заусенцах или мусоре
• Гибкая или неровная основа машины
• Чрезмерная вибрация, ударная или моментная нагрузка
• Постоянная деформация болта или резьбы

Если изготовителем машин и рельсов разрешено использование фиксирующего состава, необходимо учитывать его марку, состояние отверждения, термостойкость, требования к-демонтажу при обслуживании и влияние на процедуру затяжки.

Не добавляйте резьбовой фиксатор, а затем применяйте предыдущее значение момента затяжки сухой-резьбы без подтверждения утвержденного метода установки. Изменения трения резьбы могут изменить предварительную нагрузку, создаваемую тем же указанным крутящим моментом.

Является ли периодическая подтяжка постоянным решением?

Периодический осмотр может быть частью плана технического обслуживания машины, но неоднократное затягивание одних и тех же болтов не является постоянным ремонтом, если причина потери предварительного натяга остается неизвестной.

Продолжение приложения большего крутящего момента может в конечном итоге:

• Зачистите внутреннюю резьбу
• Необратимо растянуть или сломать болт
• Деформируйте направляющую вокруг ее монтажных отверстий.
• Деформировать монтажное основание
• Изменение выравнивания рельсов и сопротивления движению каретки

Если после контролируемой переустановки болт снова ослабляется, перестаньте относиться к этому как к обычной проблеме, связанной с затяжкой-технического обслуживания, и осмотрите все соединение и рабочую конструкцию.

Как предотвратить ослабление болтов линейной направляющей

• Обработайте и осмотрите монтажную поверхность направляющей перед установкой.
• Удалите заусенцы, стружку, скопления масла и сжимаемые покрытия.
• Подтвердите длину болта, класс прочности и зацепление резьбы.
• Используйте калиброванный динамометрический ключ и указанные условия затяжки.
• Затягивайте рейку постепенно в рекомендованной последовательности.
• Обеспечьте правильный контакт с эталонным плечом, где это предусмотрено.
• Еще раз проверьте соосность направляющих после окончательной затяжки.
• Уменьшите ненужное воздействие за счет подходящего профиля движения.
• Убедитесь, что расположение рельсов и основание могут выдерживать фактические моментные нагрузки.
• Исследуйте неоднократное ослабление перед применением дополнительного крутящего момента или фиксирующих изделий.

Основной процесс монтажа см.Как установить направляющие линейного движения. Если ослабление болта сопровождается сопротивлением, шумом, изменением температуры или точности, также проверьтеРаспространенные неисправности и решения линейных направляющих.

Заключение

Болты линейной направляющей обычно продолжают ослабевать из-за того, что соединение имеет недостаточную силу зажима, теряет предварительный натяг после установки или испытывает повторяющиеся перемещения под рабочими нагрузками.

Основной причиной может быть неправильный процесс затяжки, неподходящий болт, поврежденная резьба, осадка поверхности, не-плоское основание, вибрация, удар, чрезмерная моментная нагрузка или тепловое движение.

Увеличение крутящего момента не является автоматическим ответом. Надежное решение — проверить болт, резьбу, посадку направляющей, монтажную конструкцию и реальные нагрузки машины как единую связанную систему.

← Вернуться назад на Блог DLY