बोल्ट और नट्स के ढीला-रोधी प्रकार और सेल्फ-लॉकिंग नटों का ढीला-रोधी सिद्धांत

का ढीला होनाबोल्ट और नट मैकेनिकल इंजीनियरिंग में कनेक्शन एक आम विफलता समस्या है, जो फास्टनर उद्योग में हमेशा एक गर्म शोध विषय रहा है। व्यावहारिक असेंबली अनुभव और वास्तविक कामकाजी परिस्थितियों के आधार पर, यह दस्तावेज़ बोल्ट और नट्स के लिए मुख्यधारा की एंटी-लूज़िंग संरचनाओं को सुलझाता है, कार्य सिद्धांत, लागू परिदृश्यों और प्रत्येक एंटी-लूज़िंग विधि के अंतर्निहित दोषों के बारे में विस्तार से बताता है। इस बीच, यह सेल्फ-लॉकिंग नट के दीर्घकालिक एंटी-लूज़िंग प्रदर्शन के मुख्य तंत्र की व्याख्या करता है, जो ऑन-साइट फास्टनर चयन और असेंबली प्रक्रिया फॉर्मूलेशन के लिए विश्वसनीय संदर्भ प्रदान करता है।

1. सामान्य एंटी-लूज़िंग प्रकार और सिद्धांतबोल्ट और नट

1.1 डबल नट एंटी-लूज़िंग (बट नट एंटी-लूज़िंग)

इसे बट नट एंटी-लूज़िंग के रूप में भी जाना जाता है। दो नटों को एक-दूसरे के विपरीत कसने के बाद, उनके बीच निरंतर अक्षीय संपीड़न बल उत्पन्न होगा और जालीदार धागे की संपर्क सतहों पर कार्य करेगा। दोनों नटों को जितना कसकर बंद किया जाता है, थ्रेड संपर्क सतहों पर सामान्य दबाव उतना ही अधिक होता है, साथ ही थ्रेड जोड़े के बीच घर्षण टॉर्क भी उतना ही अधिक होता है। नट के किसी भी घूर्णी ढीलेपन को जालीदार धागों के बीच बड़े घर्षण बल पर काबू पाना होगा। भले ही उपकरण संचालन के दौरान बाहरी भार में उतार-चढ़ाव हो, दो नटों के बीच जैकिंग दबाव स्थिर रहता है, जिससे टिकाऊ एंटी-लूज़िंग प्रभाव का एहसास होता है।

लागू परिदृश्य: प्रीलोड आवश्यकताओं के साथ या उसके बिना बोल्ट कनेक्शन के लिए उपयुक्त, केवल मामूली कंपन और स्थिर लोड के साथ काम करने की स्थिति पर लागू होता है।

नुकसान: बड़े अक्षीय स्थापना स्थान पर कब्जा करता है, सीमित एंटी-लूज़िंग क्षमता, और गंभीर कंपन स्थितियों के तहत आसानी से विफल हो जाता है।

1.2 हार्ड लॉक अवतल-उत्तल एंटी-लूज़िंग नट

हार्ड लॉक एंटी-लूज़िंग नट में मिलान उपयोग के लिए एक निचला उत्तल नट और एक ऊपरी अवतल नट होता है। निचला उत्तल नट वेज ब्लॉक की भूमिका निभाने के लिए मामूली केंद्र ऑफसेट के साथ विलक्षण मशीनिंग को अपनाता है; ऊपरी अवतल नट को केंद्र विचलन के बिना एक मानक संकेंद्रित वृत्त में संसाधित किया जाता है। ऊपरी और निचले नट की संयुक्त सतहें सभी पतला अवतल-उत्तल सतहें हैं, जो कसने के बाद हथौड़ा वेजिंग के समान एक यांत्रिक स्व-लॉकिंग संरचना बनाती हैं।

एक छोटा अक्षीय प्रीलोड पतला संयुक्त सतहों पर विशाल रेडियल लॉकिंग दबाव उत्पन्न कर सकता है। दबाव जालीदार धागों में समकालिक रूप से संचारित होता है, जिससे धागा संपर्क सतहों और अवतल-उत्तल पतला सतहों दोनों पर घर्षण बलाघूर्ण बहुत बढ़ जाता है। यह थ्रेड रोटेशन प्रवृत्ति को यांत्रिक रूप से लॉक करता है और उत्कृष्ट एंटी-लूज़िंग प्रदर्शन प्रदान करता है।

लागू परिदृश्य: प्रीलोड आवश्यकताओं के साथ या बिना बोल्ट कनेक्शन के लिए लागू, और उच्च आवृत्ति गंभीर कंपन और वैकल्पिक भार के साथ कठोर कामकाजी परिस्थितियों में दीर्घकालिक सेवा के लिए उपयोग किया जा सकता है।

नुकसान: विलक्षण संरचना, कठिन उत्पादन प्रक्रिया और उच्च खरीद लागत के लिए अत्यधिक उच्च मशीनिंग परिशुद्धता की आवश्यकता होती है।

1.3 स्पाइरालॉक एंटी-लूज़िंग नट

स्पाइरालॉक नट्स की मुख्य संरचनात्मक विशेषता आंतरिक धागों की जड़ पर मशीनीकृत 30 डिग्री की पच्चर के आकार की ढलान है। जब बोल्ट और नट को कड़ा और जालीदार बनाया जाता है, तो बोल्ट धागे की नोक उच्च शक्ति वाले कठोर लॉकिंग बल बनाने के लिए आंतरिक धागे के पच्चर के आकार के ढलान के खिलाफ बारीकी से दबती है।

मानक साधारण धागों के लिए, धागे की सतहों पर सामान्य संपर्क बल और बोल्ट अक्ष के बीच सम्मिलित कोण 30 डिग्री है। स्पाइरालॉक धागे थ्रेड प्रोफाइल कोण को बदलते हैं, जिससे शामिल कोण 60 डिग्री तक पहुंच जाता है। थ्रेड जोड़े का सामान्य दबाव अक्षीय बन्धन दबाव से कहीं अधिक है, जो घर्षण प्रतिरोध में काफी सुधार करता है और थ्रेड घूर्णी ढीलेपन को पूरी तरह से रोकता है।

लागू परिदृश्य: केवल स्थिर प्रीलोड की आवश्यकता वाले कनेक्शन संरचनाओं पर लागू होता है, और जुड़े हिस्से अत्यधिक नरम सामग्री से नहीं बने होंगे।

नुकसान: बोल्ट प्रीलोड कम होने पर एंटी-लूज़िंग प्रभाव पूरी तरह से विफल हो जाएगा; आवश्यक बोल्ट प्रीलोड तक पहुंचने के लिए धागे के दांतों के बीच घर्षण प्रतिरोध को दूर करने के लिए बड़े कसने वाले टॉर्क की आवश्यकता होती है।

1.4 स्प्लिट स्प्रिंग वॉशर एंटी-लूज़िंग

स्प्लिट स्प्रिंग वॉशर को समतल करने के लिए नट को कसने के बाद, वॉशर आंतरिक और बाहरी धागों को बारीकी से फिट रखने के लिए निरंतर लोचदार रिबाउंड बल उत्पन्न करता है। निरंतर संपर्क बल द्वारा निर्मित घर्षण बलाघूर्ण नट के घूमने को रोकता है। इस बीच, विभाजित उद्घाटन पर तेज काटने वाले किनारे क्रमशः नट की निचली सतह और जुड़े हिस्सों की सतह में एम्बेड होते हैं, जो भौतिक लॉकिंग के माध्यम से नट के सापेक्ष घूर्णन को रोकते हैं।

आवेदन सीमाएँ: अति-कठोर संयुक्त सतहों वाले कनेक्शन के लिए उपयुक्त नहीं; काटने वाले किनारे कठोर सबस्ट्रेट्स में नहीं समा सकते और एंटी-लूज़िंग फ़ंक्शन को पूरी तरह से खो देते हैं। यह उच्च प्रीलोड की आवश्यकता वाले कनेक्शनों पर भी लागू नहीं है, क्योंकि यह बोल्ट के प्रीलोड क्षीणन को तेज कर देगा।

1.5 शंक्वाकार स्प्रिंग वॉशर एंटी-लूज़िंग

यह सामान्य स्प्लिट स्प्रिंग वॉशर के समान ही एंटी-लूज़िंग सिद्धांत को साझा करता है, जो थ्रेड जोड़े को संपीड़ित करने और घर्षण एंटी-लूज़िंग का एहसास करने के लिए संपीड़न के बाद लोचदार रिबाउंड बल पर निर्भर करता है। साधारण स्प्लिट स्प्रिंग वॉशर की तुलना में, शंक्वाकार स्प्रिंग वॉशर में उच्च संरचनात्मक कठोरता होती है, और एक ही संपीड़न स्ट्रोक के तहत बड़ा अक्षीय दबाव प्रदान कर सकता है, जिससे बेहतर एंटी-लूज़िंग स्थिरता और प्रदर्शन मिलता है।

आवेदन सीमाएँ: सख्त प्रीलोड आवश्यकताओं वाले उच्च परिशुद्धता कनेक्शन भागों के लिए अभी भी उपयुक्त नहीं है।

1.6 नॉर्ड-लॉक डुअल-लेयर सेल्फ-लॉकिंग वॉशर

इस प्रकार के वॉशर का उपयोग जोड़े में किया जाता है, जिसमें एक तरफ बड़े-कोण झुके हुए दांत होते हैं और दूसरी तरफ रेडियल एंटी-स्लिप सेरेशंस होते हैं। असेंबली के दौरान, दो वॉशर को एक-दूसरे के सामने झुकी हुई दांतों की सतहों के साथ उल्टा स्थापित किया जाता है। कसने के बाद, बाहरी रेडियल सेरेशंस बाहरी संपर्क सतहों को पूरी तरह से ठीक करने के लिए नट के सिरे और जुड़े हुए हिस्से की सतह पर कसकर काटते हैं, जिससे दो वॉशर की आंतरिक झुकी हुई दांतों की सतहों के बीच केवल सापेक्ष फिसलन रह जाती है।

जब बोल्ट ढीले और घूमने लगते हैं, तो आंतरिक झुकी हुई दांतों की सतहों के बीच वेज जैकिंग प्रभाव अक्षीय उठाने वाला बल उत्पन्न करेगा। वॉशर द्वारा उत्पन्न उठाने की दूरी धागे के ढीलेपन के कारण होने वाली अक्षीय उठाने की दूरी से बड़ी होती है, जो धागों की ढीली प्रवृत्ति को उलट देती है और स्थायी ढीलापन रोधी प्रभाव प्राप्त करती है।

आवेदन सीमाएँ: अति-कठोर या अति-मुलायम संयुक्त सतहों के लिए उपयोग नहीं किया जा सकता। वॉशर की विशिष्ट स्थापना दिशा होती है, और यदि इसे विपरीत दिशा में स्थापित किया जाए तो यह एंटी-लूज़िंग फ़ंक्शन खो देता है। यह प्रीलोड के बिना ढीले कनेक्शन के लिए भी अमान्य है।

2. न ढीले होने वाले सेल्फ-लॉकिंग नट का मूल सिद्धांत

का दीर्घकालिक ढीला-रोधी प्रदर्शनस्व-लॉकिंग नटविशेष रूप से अनुकूलित गैर-मानक थ्रेड संरचना से उत्पन्न होता है।

सेल्फ-लॉकिंग नट के आंतरिक धागों की जड़ पर 30 डिग्री पच्चर के आकार का ढलान संसाधित किया जाता है। जाल लगाने और कसने के बाद, बोल्ट धागे की युक्तियाँ पच्चर के आकार के ढलानों के खिलाफ मजबूती से दबाती हैं ताकि उच्च शक्ति वाले यांत्रिक लॉकिंग बल का निर्माण हो सके। मानक 60 डिग्री वी-आकार के साधारण धागों के लिए, सामान्य संपर्क बल और बोल्ट अक्ष के बीच का सम्मिलित कोण 30 डिग्री है, जबकि स्व-लॉकिंग धागों के लिए सम्मिलित कोण 60 डिग्री में बदल जाता है, जिससे तनाव की स्थिति में मूलभूत परिवर्तन होता है।

यांत्रिक बल तुलना: समान अक्षीय बोल्ट तनाव P0 के तहत, मानक साधारण धागों का सामान्य संपर्क बल केवल 1.15P0 है, जबकि स्व-लॉकिंग धागों का सामान्य संपर्क बल 2P0 तक पहुँच जाता है। दोनों का बल अनुपात लगभग 7:12 है, जो थ्रेड जोड़े के एंटी-लूज़िंग घर्षण बल में काफी सुधार करता है।

इसके अलावा, सेल्फ-लॉकिंग धागे साधारण धागों के अंतर्निहित असमान तनाव दोष को हल करते हैं। पारंपरिक 60 डिग्री वी-आकार के धागों के लिए, पहले और दूसरे लगे हुए धागे कुल भार का 70% ~ 80% सहन करते हैं, जबकि शेष धागे लगभग कोई भार सहन नहीं करते हैं। लंबे समय तक कंपन और वैकल्पिक भार के तहत, सामने के धागे ओवरलोड विफलता की संभावना रखते हैं, जिसके परिणामस्वरूप लॉकिंग बल तेजी से क्षीण होता है, थ्रेड रोटेशन ढीला हो जाता है, यहां तक ​​कि थ्रेड जब्त और अलग हो जाता है।

स्व-लॉकिंग धागे पच्चर के आकार के ढलानों के माध्यम से सभी लगे हुए धागे के घुमावों पर समान रूप से भार वितरित करते हैं, जिससे सभी धागों के समकालिक तनाव का एहसास होता है। यह स्थानीय थ्रेड अधिभार विफलता से बचाता है, मूल रूप से कंपन के कारण होने वाले बोल्ट ढीलेपन को समाप्त करता है, और रखरखाव-मुक्त दीर्घकालिक एंटी-लूज़िंग प्रभाव प्राप्त करता है।