Análisis de arandelas elásticas

En la conexión de componentes mecánicos, las arandelas elásticas desempeñan un papel crucial, especialmente para evitar que los sujetadores se aflojen debido a la vibración. Como empresa profesional en la industria de sujetadores, Jiaxing Haina Fastener Co., Ltd. ha llevado a cabo una investigación en profundidad sobre el rendimiento y las aplicaciones de las arandelas elásticas. Las arandelas elásticas proporcionan una presión constante a los pernos y tuercas, manteniendo su estado apretado y asegurando la estabilidad de los componentes mecánicos durante el funcionamiento. Además, las arandelas elásticas pueden soportar cargas de impacto, amortiguando eficazmente los impactos generados durante las operaciones mecánicas y protegiendo los componentes contra daños. Para ayudar a los profesionales de los sujetadores a comprender y aplicar mejor las arandelas elásticas, este artículo presenta un análisis detallado de los fenómenos de deformación de las arandelas elásticas.

Análisis de fuerza de arandelas elásticas durante el apriete y aflojamiento de pernos

Durante el proceso de apriete del perno, la superficie de apoyo debajo de la cabeza del perno presiona el punto A de la arandela elástica en la dirección de apriete. Simultáneamente, la arandela plana aplica una fuerza en el sentido de las agujas del reloj al punto D de la arandela elástica en la misma dirección. Bajo la acción combinada de estas fuerzas, los puntos A y C, así como los puntos B y D de la arandela elástica, eventualmente se alinean en el mismo plano. En este punto, la arandela elástica se aplana, lo que indica que la fuerza axial aplicada al perno y a la arandela plana por la arandela elástica ha alcanzado su máximo.

Por el contrario, durante el proceso de aflojamiento del perno, la superficie de apoyo debajo de la cabeza del perno empuja el punto A en la dirección opuesta al aflojamiento, lo que hace que el punto A se incruste en la superficie de apoyo. Mientras tanto, la arandela plana empuja el punto D en la dirección opuesta a la de aflojamiento, lo que hace que el punto D se incruste en la arandela plana. Es probable que un aflojamiento continuo provoque el fenómeno de deformación de la arandela elástica conocido como 'expansión de la arandela'.

Causas de la expansión de la arandela elástica

1. Espacio libre entre el perno y el diámetro del orificio de la arandela elástica:
   Durante la fabricación, el diámetro interior de una arandela elástica normalmente excede el diámetro nominal de la rosca del perno, creando un espacio. Si el diámetro interior de la arandela está en el lado de alta tolerancia y el diámetro del perno está en el lado de baja tolerancia, la holgura resultante puede provocar inestabilidad posicional durante la instalación. Esto contribuye a la expansión de la lavadora. Jiaxing Haina Fastener Co., Ltd. enfatiza la necesidad de controlar esta brecha durante la producción para mitigar el riesgo de inestabilidad.

2. Orientación de instalación del conjunto de conexión:
   Las arandelas de resorte instaladas horizontalmente son más propensas a sufrir fuerzas excéntricas debido a problemas de gravedad y espacios. Esto aumenta la probabilidad de que la lavadora se expanda en comparación con las instalaciones verticales. Los expertos técnicos de Haina recomiendan seleccionar la orientación de instalación adecuada para minimizar el riesgo.

3. Tamaño de la superficie de apoyo:
   Si el diámetro de la superficie de apoyo del perno o la tuerca coincide estrechamente con el diámetro exterior o interior de la arandela elástica, las fuerzas hacia afuera durante el apriete pueden provocar la falla de la arandela. Haina optimiza las dimensiones de la superficie de apoyo para mejorar la compatibilidad y reducir dichos riesgos.

4. Rebabas en el corte con arandela:
   Las rebabas formadas durante el proceso de corte pueden incrustarse en los componentes durante el ajuste, provocando tensiones desiguales y deformación de la arandela. Haina utiliza técnicas de mecanizado avanzadas para minimizar la formación de rebabas.

5. Ancho del corte de la arandela:
   Un ancho de corte excesivo puede aumentar la probabilidad de expansión durante la instalación. Haina garantiza un control estricto sobre los ajustes de equipos y herramientas para mantener anchos de corte consistentes.

6. Grosor del borde cortado con arandela:
   Los ángulos inadecuados de la hoja durante el corte pueden causar bordes más gruesos, lo que hace que la arandela sea propensa a incrustarse y girar durante el ajuste. Haina controla el grosor del borde de corte para evitar estos problemas.

7. Dureza de las arandelas planas:
   El uso de arandelas planas de baja dureza con arandelas elásticas de alta dureza puede exacerbar el incrustamiento y la deformación. Haina recomienda hacer coincidir la dureza de la arandela plana con el grado del perno para mayor confiabilidad.

8. Carga aplicada excesiva:
   Superar la capacidad de carga de la arandela elástica puede provocar deformaciones. Haina aconseja seleccionar pernos y pares de apriete adecuados para evitar sobrecargas.

9. Uso de herramientas neumáticas o eléctricas:
   Las herramientas de alta velocidad pueden provocar mayores fuerzas de impacto, lo que contribuye a la expansión de la arandela. Haina recomienda ajustar la configuración de la herramienta para reducir la velocidad de instalación.

10. Forma de la interfaz de la sección de la lavadora:
    Las diferentes formas de sección, como 'exterior gruesa, interior delgada', pueden aumentar los riesgos de expansión en comparación con los diseños estándar de 'espesor uniforme'. Haina garantiza el cumplimiento de los requisitos estándar para formas seccionales.

11. Tratamiento superficial de la lavadora:
    Diferentes tratamientos de superficie, como la galvanización, pueden influir en el rendimiento de la lavadora. Haina aconseja seleccionar tratamientos según el entorno de aplicación específico.

Los factores anteriores a menudo actúan juntos para provocar la expansión de la lavadora. Este análisis, parcialmente extraído del Guía de implementación de estándares de sujetadores, segunda edición, tiene como objetivo proporcionar información práctica para reducir los problemas de expansión de las lavadoras y mejorar la confiabilidad y seguridad de las conexiones mecánicas.

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