Ograniczniki Naprężeń

Prawidłowe specyfikacje długości zarówno ogranicznika naprężeń, jak i elementu z tworzywa sztucznego mają kluczowe znaczenie dla prawidłowego działania połączenia śrubowego. Zalecana maksymalna długość ogranicznika naprężeń jest równa minimalnej grubości elementu z tworzywa sztucznego. Zapewnia to, że po przyłożeniu odpowiedniego obciążenia do śruby spełnione zostaną dwa krytyczne warunki:

• Śruba będzie w kontakcie z ogranicznikiem naprężeń, eliminując możliwość pełzania.
• Plastikowy element zawsze będzie poddawany niewielkiej kompresji.

Kompresja na plastikowym elemencie nośnym będzie równa co najwyżej połączonym tolerancjom grubości i długości dwóch komponentów oraz wielkości ugięcia ściskającego na ograniczniku naprężeń. W rzeczywistości, przy dobrym SPC i kontroli produkcji, rzeczywisty nacisk będzie znacznie mniejszy.

SPIROL ocenia nasze ograniczniki naprężeń, dopasowując obciążenie wymagane do ściśnięcia ogranicznika o 2,5% jego nominalnej długości do obciążenia zacisku łącznika o nominalnym rozmiarze. Sprawdź tabelę

Ograniczniki naprężeń są oceniane na podstawie obciążenia wymaganego do ściśnięcia ogranicznika na określoną, bezpieczną odległość, która spełnia wymagania:

• Utrzymanie integralności ogranicznika naprężeń, zapobieganie pęknięciu lub nadmiernemu obrzękowi.
• Utrzymanie integralności plastikowego elementu poprzez utrzymywanie wszelkich lokalnych naprężeń ściskających w ogólnie przyjętych, bezpiecznych granicach.
• Utrzymywanie obciążenia elementu łącznego poprzez zapobieganie relaksacji naprężeń, zapewniając w ten sposób ciągłą integralność połączenia śrubowego.

W przypadku wszystkich zaprojektowanych materiałów termoplastycznych stosowanych w trwałych produktach dopuszczalna maksymalna kompresja 3%-5% została uznana za bezpieczny, konserwatywny limit. Większość tworzyw sztucznych jest całkowicie bezpieczna po ściśnięciu o 5%-7%; wiele z nich nawet bardziej. Tworzywa sztuczne charakteryzują się tym, że bardzo szybko wykazują relaksację naprężeń w obszarach wysokiego ściskania, eliminując możliwość pękania naprężeniowego i umożliwiając ogranicznikowi naprężeń przejęcie obciążenia łącznika.

Podczas stosowania ogranicznika naprężeń należy uwzględnić poniższe wytyczne projektowe, aby zapewnić jego skuteczne działanie w złożeniu z tworzywa sztucznego.

1. Śruba jest dokręcona do 75% obciążenia próbnego.
2. Łeb śruby wywiera obciążenie zaciskowe na tworzywo sztuczne i naciska na ogranicznik.
3. Grubość uchwytu jest większa lub równa długości ogranicznika i jest w stanie zaabsorbować obciążenie zacisku.
4. Zainstalowany ogranicznik jest wyrównany z insertem (jeśli jest używany), aby zapobiec wypadnięciu.
5. Kompresja plastiku ~ 3% - 5%.
6. Ogranicznik jest ściśnięty między łbem śruby a elementem współpracującym.
7. Prawidłowy rozmiar otworu zapewnia utrzymanie ogranicznika.
8. Element współpracujący może wytrzymać siłę ściskającą generowaną przez śrubę.

W jaki sposób projektant dokonuje wyboru między obrabianymi a formowanymi ogranicznikami naprężeń?  Stal formowana jest często najbardziej ekonomiczną opcją.  Jednak w przypadku krótkich ograniczników naprężeń, szczególnie gdy stosunek długości do średnicy jest mniejszy niż 1, najbardziej sensowne jest użycie ogranicznika obrabianego maszynowo, ponieważ trudno jest uformować ogranicznik o krótkiej długości i zachować prostopadłe końce.

Poniżej znajdują się wskazówki dotyczące wyboru między ogranicznikami naprężeń obrabianymi lub formowanymi: