Junkers fixador máquina de teste

Junkers fixador máquina de teste

Os rolamentos de rolos são usados para eliminar os efeitos do atrito entre placas móveis e fixas. A célula de carga pode monitorar continuamente a carga do parafuso quando o movimento lateral é aplicado à placa móvel em que a porca é grampeada. Esta é uma grande vantagem sobre os padrões de teste de impacto, pois é possível medir a perda de pré-carga durante o teste e traçar um gráfico da relação entre a pré-carga e o período. A ideia por trás da máquina Junker é que os deslocamentos laterais gerados pela came causam uma ação de balanço no fixador. Superar a força de atrito do fixador irá produzir auto-afrouxamento.

Máquina de teste junkers

Curvas de afrouxamento para testes de vibração junkers

Testes como o teste Junker (detalhes dos testes na especificação DIN 65151) permitem comparar o desempenho de vários modelos de fixadores para evitar o auto-afrouxamento. Nas últimas duas décadas, muito trabalho tem sido feito para investigar os modelos de fixadores existentes, a fim de comparar sua resistência ao afrouxamento por vibrações. Para uma comparação válida, é essencial usar a mesma amplitude, pois isso tem um impacto significativo nos resultados. Os resultados típicos do teste para a arruela espiral da mola são mostrados aqui.

Alguns testes mostraram que a colocação de uma arruela de mola helicoidal sob a cabeça do parafuso acelera o afrouxamento. Outros mostraram que o uso desta arruela tem um desempenho semelhante ao uso de parafusos sem nenhum dispositivo de travamento. Muitos dos grandes fabricantes OEM estão cientes dessas descobertas e já não especificam tais juntas em seus padrões internos. No entanto, a julgar pelo uso contínuo dessas juntas, muitas organizações não parecem estar cientes desses achados.

Muitos dispositivos de bloqueio utilizados em fixadores roscados são baseados na prevenção do movimento relativo da rosca entre as roscas do parafuso e da porca (por exemplo, usando uma porca de nylon embutida) ou na prevenção do movimento da porca em relação à junta (por exemplo, usando vários tipos de arruelas de "bloqueio"). No entanto, Junker e outros pesquisadores posteriores apontaram para a importância de evitar movimentos transversais das articulações. As juntas aparafusadas são adequadamente projetadas para que a força de aperto do parafuso seja suficiente para evitar o movimento lateral causado pela força de atrito entre as placas da junta e não se solte. Na fase de concepção, isto pode ser conseguido através da escolha do tamanho e da resistência dos elementos de fixação, de modo a que a pré-carga possa produzir uma força de atrito suficiente para evitar que cargas externas causem o movimento da junta.

Conclusões do estudo

A causa mais amplamente aceita para o auto-afrouxamento de fixadores roscados não é tanto a vibração, mas o movimento da junta, em particular o deslizamento lateral da rosca do parafuso e do suporte. Se a pré-carga suficiente pode ser obtida do parafuso para impedir o movimento da junta, o dispositivo de travamento não é necessário, pois o atrito mantém as peças juntas. O principal problema com o uso de fixadores roscados em projetos é garantir que a pré-carga seja suficiente para manter as peças juntas de forma segura, mesmo que as condições de atrito variem. O diagrama mostra o efeito da variação do atrito na pré-carga do parafuso.

A chave para impedir o auto-afrouxamento é fornecer a carga adequada do parafuso

Normalmente, as especificações de aperto incluem faixas de torque para que as juntas possam ser montadas de forma econômica. Quando isso é levado em consideração, bem como os principais torques que podem estar presentes (com limites máximos e mínimos), é possível gerar um gráfico que mostra a variação da pré-carga causada pelas especificações de montagem.

Efeito do atrito na pré-carga do parafuso

Projetar uma junta com base na pré-carga mínima esperada gerada pelo parafuso eliminará qualquer risco de afrouxamento. Se o "fator de segurança" não for aplicado, o projeto usando a média da pré-carga resultará em muitas possibilidades de afrouxamento do parafuso. Também é necessário deixar uma margem para a perda de pré-carga causada pela incorporação, que ocorre na rosca e abaixo da cabeça do parafuso e da superfície da porca quando a superfície de contato se estabelece. Para manter o limite na quantidade de encaixe, é necessário garantir que a tensão do rolamento na superfície da porca, na cabeça do parafuso e na junta permaneça dentro da faixa máxima de tensão de rolamento permitida para o material a ser apertado.

Nos casos em que não seja possível impedir o movimento da junta, por exemplo, em caso de expansão térmica, deve ser especificado um dispositivo de travamento com um desempenho fiável.