Jak zmaksymalizować trwałość kołków sprężystych

Podczas montażu kołki sprężyste ściskają się i dopasowują do mniejszego otworu. Praca wykonana w celu ściśnięcia kołka została zamieniona na energię potencjalną. Ściśnięty kołek wywiera następnie promieniową siłę na ściankę otworu. Utrzymanie zapewnia ściskanie i wynikające z niego tarcie między kołkiem a ścianką otworu. Z tego powodu powierzchnia styku między kołkiem a otworem ma kluczowe znaczenie.

Utrzymanie kołka można zoptymalizować poprzez zwiększenie naprężenia promieniowego i/lub powierzchni styku. Większy, cięższy kołek będzie wykazywał mniejszą elastyczność, w wyniku czego zainstalowane obciążenie sprężyny lub naprężenie promieniowe będą większe. Sprężyste kołki zwijane stanowią wyjątek od tej reguły, ponieważ są dostępne w wielu klasach użytkowych (lekkiej, standardowej i ciężkiej), aby zapewnić większy zakres wytrzymałości i elastyczności w ramach danej średnicy.

Istnieje liniowa zależność między tarciem/przyczepnością a długością połączenia kołka sprężystego w otworze. W związku z tym zwiększenie długości kołka i wynikowej powierzchni styku między kołkiem a otworem gniazda spowoduje większą retencję. Ponadto, biorąc pod uwagę, że na samym końcu kołka nie ma retencji z powodu fazowania, ważne jest, aby przy obliczaniu długości zaczepu wziąć pod uwagę długość fazowania.

W żadnym momencie fazowanie kołka nie powinno znajdować się w płaszczyźnie ścinania między otworami współpracującymi, ponieważ może to prowadzić do przekształcenia siły stycznej w siłę osiową, która może przyczynić się do „przesuwania się” lub ruchu kołka z dala od płaszczyzny ścinania, aż do zneutralizowania siły (rysunek 2). Aby uniknąć takiej sytuacji, zaleca się, aby koniec kołka znajdował się w odległości równej średnicy kołka lub większej od płaszczyzny ścinania. Stan ten może być również spowodowany przez otwory stożkowe, które w podobny sposób mogą przekształcić siłę styczną w ruch na zewnątrz. W związku z tym zaleca się stosowanie otworów bez stożka, a jeśli jest to niemożliwe, stożek powinien pozostać poniżej 1°.