Poluzowanie śruby nie zawsze oznacza, że została zbyt słabo dokręcona. W połączeniach pracujących pod wpływem drgań i obciążeń dynamicznych może dochodzić do stopniowego obrotu śruby lub nakrętki, a w konsekwencji do utraty siły zacisku.
Podkładki NORD-LOCK® mają temu przeciwdziałać. Zamiast opierać zabezpieczenie wyłącznie na tarciu, wykorzystują geometrię klinów. To właśnie ona odpowiada za charakterystyczny sposób działania tego systemu.
Zabezpieczenie składa się z dwóch podkładek pracujących razem. Każda z nich ma z jednej strony powierzchnię klinową, a z drugiej promieniowe zęby. Podczas montażu kliny obu podkładek są skierowane do siebie, natomiast zęby znajdują się na zewnątrz.
Fabrycznie podkładki są połączone w parę klejem termotopliwym. Dzięki temu kliny są od razu ustawione względem siebie we właściwy sposób, a para jest przygotowana do montażu.
Cała zasada opiera się na jednej ważnej zależności. Kąt powierzchni klinowych α jest większy od kąta wzniosu linii śrubowej gwintu β.
Podczas dokręcania zewnętrzne zęby podkładek osadzają się na współpracujących powierzchniach. Jeżeli połączenie zacznie się odkręcać, ruch odbywa się pomiędzy powierzchniami klinowymi.
Kliny przesuwają się wtedy względem siebie, zwiększając wysokość pary podkładek. Śruba musi się dodatkowo rozciągnąć, zanim będzie mogła dalej się odkręcać. W ten sposób powstaje efekt klinujący przeciwdziałający dalszemu obrotowi.
Dlatego Nord-Lock opisuje tę technologię jako zabezpieczenie wykorzystujące napięcie w połączeniu, a nie samo zwiększenie tarcia.
Zęby mają osadzić podkładki na powierzchniach, z którymi współpracują. Jedna strona pary współpracuje z łbem śruby lub nakrętką, druga z elementem łączonym.
Dzięki temu podczas odkręcania ruch występuje pomiędzy klinami. Po demontażu na powierzchniach współpracujących mogą pozostać charakterystyczne ślady po zębach. Nord-Lock pokazuje je również jako jeden ze sposobów kontroli prawidłowej pracy podkładek.
Podstawowa zasada jest prosta: podkładki pracują parami, klinami skierowanymi do siebie i zębami na zewnątrz.
Przy otworze gwintowanym jedna para zabezpiecza śrubę względem powierzchni elementu.
Inaczej wygląda połączenie z otworem przelotowym. Tutaj potrzebne są dwie pary: jedna pod łbem śruby, druga pod nakrętką. Nord-Lock zaleca podczas montażu obrócić oba elementy złączne tak, aby zamknąć kliny w obu parach przed końcowym dokręceniem. Ma to ograniczyć osiadanie połączenia.
Podkładki można stosować także przy prętach gwintowanych i szpilkach. W takim połączeniu para zabezpiecza nakrętkę.
Mechanizm klinujący wymaga odpowiednich warunków współpracy podkładki z powierzchnią.
Nord-Lock wskazuje kilka sytuacji, w których standardowe podkładki nie są zalecane. Dotyczy to powierzchni, które nie są unieruchomione i mogą się obracać, powierzchni twardszych od podkładek, bardzo miękkich materiałów, takich jak drewno czy tworzywo sztuczne, oraz połączeń charakteryzujących się bardzo dużym osiadaniem.
W przypadku otworów powiększonych lub podłużnych oraz miękkich powierzchni producent przewiduje podkładki SP o większej średnicy zewnętrznej, stosowane ze śrubą lub nakrętką kołnierzową.
Test Junkera służy do badania zachowania połączenia śrubowego pod wpływem cyklicznych obciążeń poprzecznych. Podczas testu obserwuje się, jak zmienia się siła zacisku.
Nord-Lock wykorzystuje test Junkera do prezentowania zachowania swoich podkładek przy obciążeniach powodujących luzowanie połączenia.
Sam wykres warto jednak zawsze czytać razem z warunkami badania. Wynik zależy między innymi od zastosowanej śruby, początkowej siły zacisku, wielkości przemieszczeń i liczby cykli. Dlatego dwa wykresy wykonane w innych warunkach nie muszą nadawać się do bezpośredniego porównania.
Tak, podkładki mogą być ponownie używane, ale przed kolejnym montażem trzeba je obejrzeć. Nord-Lock zaleca kontrolę obu elementów tworzących parę.
Po pierwszym użyciu klej łączący fabrycznie podkładki przestaje spełniać swoją funkcję i para może się rozdzielić. Jest to normalne i samo w sobie nie oznacza konieczności wymiany podkładek.
Przy kontroli trzeba obejrzeć zarówno powierzchnie klinowe, jak i zęby. Producent zwraca uwagę między innymi na zużycie, korozję i uszkodzenia klinów. Uszkodzone lub nadmiernie zużyte podkładki nie powinny wracać do połączenia.
Jeżeli para nadaje się do dalszego użycia, trzeba ponownie ułożyć ją prawidłowo: klinami do siebie, zębami na zewnątrz.
Nie ma jednej określonej przez producenta liczby możliwych ponownych montaży. Stan obu podkładek ocenia się przy każdym demontażu.
To ważne, ponieważ można spotkać się z przekonaniem, że smar osłabi działanie zabezpieczenia.
W przypadku NORD-LOCK® mechanizm blokowania nie opiera się na zwiększeniu tarcia. Producent podaje, że funkcja klinująca działa zarówno w połączeniu suchym, jak i smarowanym.
Nord-Lock zaleca stosowanie dobrej jakości środka przeciwzatarciowego i zwraca uwagę, że jest to szczególnie korzystne przy dużych średnicach śrub oraz elementach ze stali nierdzewnej. Smarowanie może zmniejszyć i ustabilizować tarcie, ułatwić późniejszy demontaż oraz ograniczyć ryzyko zatarcia gwintu.
Trzeba tylko uwzględnić wpływ smarowania na warunki dokręcania. Właściwy moment i sposób montażu powinny odpowiadać konkretnemu połączeniu.
NORD-LOCK® jest rozwiązaniem przeznaczonym do zabezpieczania połączeń śrubowych narażonych na samoczynne luzowanie, między innymi wskutek silnych drgań i obciążeń dynamicznych.
Podkładka nie zastępuje jednak prawidłowego zaprojektowania połączenia. Nadal trzeba właściwie dobrać śrubę, uzyskać odpowiednią siłę zacisku i uwzględnić powierzchnie styku oraz warunki pracy.
To element zabezpieczenia połączenia, a nie sposób na naprawienie błędów popełnionych przy jego projektowaniu lub montażu.
Zasada działania NORD-LOCK® jest stosunkowo prosta. Dwie podkładki tworzą parę. Zęby osadzają się na powierzchniach współpracujących, a ewentualny ruch związany z odkręcaniem odbywa się pomiędzy klinami.
Ponieważ kąt klinów jest większy od kąta wzniosu gwintu, próba odkręcenia powoduje wzrost wysokości pary i dodatkowe rozciągnięcie śruby. W ten sposób mechanizm klinujący przeciwdziała dalszemu obrotowi.
Przed zastosowaniem podkładek warto jednak sprawdzić dokumentację dla konkretnego połączenia, szczególnie sposób montażu, rodzaj powierzchni oraz wymagany moment dokręcania.
Sprawdź nasz wybór podkładek klinujących NORD-LOCK® lub wyślij nam zapytanie.
Jeżeli nie wiesz, jaki rozmiar lub wykonanie wybrać, podaj średnicę śruby, rodzaj połączenia i warunki pracy. Sprawdzimy dostępne rozwiązanie i przygotujemy ofertę.
Tekst został opracowany na podstawie oficjalnych materiałów technicznych Nord-Lock:
