Lockbolts: o alternativă la sudare

timp de mai multe decenii, sudarea a fost considerată singura modalitate de a asigura integritatea articulațiilor în structuri portante sau cu vibrații ridicate solicitante. Deci, companiile care fabrică echipamente grele sau fabrică structuri metalice mari, numai îmbinări sudate.

astăzi, există o alternativă de fixare la sudare: Tensiune directă, șuruburi de blocare. Aceste elemente de fixare din două piese sunt parte șurub și parte orb nit. Acestea constau dintr-un guler cilindric scurt, fără filet și un știft lung, cu cap, care are atât fire nonhelicale, cât și o pintail care se rupe în timpul instalării.

aceste elemente de fixare sunt instalate folosind o tehnică de tensiune directă, în care știftul este tras în timp ce gulerul este înfășurat simultan în canelurile de blocare ale știftului, deformând gulerul în caneluri.

Lockbolts produc îmbinări permanente cu sarcini mari de prindere, stabilitate și rezistență excelentă la vibrații. Deoarece procesul de instalare a încuietorilor este mai rapid și mai sigur decât sudarea și nu necesită personal foarte instruit, producătorii le folosesc din ce în ce mai mult pentru a asambla suspensii și șasiu pentru camioane, treceri de cale ferată și vehicule grele de apărare.

dezavantaje de sudare

de-a lungul multor ani și milioane de îmbinări, sudarea s-a dovedit a fi unul dintre cele mai sigure procese de fixare a unei îmbinări. Dar, are mai multe dezavantaje. Procesul de sudare este consumator de timp și necesită mai multe proceduri costisitoare și consumatoare de timp de control al calității. Sudarea necesită, de asemenea, tehnicieni calificați, adesea foarte plătiți, care, în industrii precum petrolul și gazele, sunt greu de găsit și de reținut.

o altă problemă legată de sudare este căldura. Căldura generată prin sudare poate reduce semnificativ rezistența metalelor îmbinate și poate deteriora acoperirile critice ale suprafeței. În plus, sudarea metalelor diferite sau a pieselor de dimensiuni diferite poate fi o provocare. Sudorii cu experiență știu, de asemenea, că îndepărtarea și refacerea unei suduri pot fi problematice.

în cele din urmă, sudarea este periculoasă și murdară. Siguranța este critică și trebuie practicată continuu, deoarece o scânteie aleatorie poate declanșa un incendiu mortal. La fel de important, tijele uzate și alte resturi ale procesului de sudare trebuie manipulate corespunzător pentru a menține zona de lucru și instalația sigură și curată.

caracteristici de fixare și beneficii

introdus în timpul mijlocul secolului 20, lockbolts sunt disponibile într-o gamă largă de diametre pin. Alcoa sisteme de fixare oferă HuckBolts cu diametre pin de la 0.1875 inch la 1.375 inch. Compania oferă, de asemenea, dimensiuni metrice similare.

Lockbolts sunt de obicei realizate din oțel, oțel inoxidabil sau titan. Cu toate acestea, ele pot fi fabricate și din aluminiu, deoarece firele lor neelicale nu se înfundă în timpul instalării. Atunci când un material galls, o parte din ea este tras de suprafața de contact. Filetele elicoidale de pe dispozitivele de fixare convenționale se înfundă adesea în timpul scurgerii.

pinii pot fi făcuți cu capete rotunde, braziere, ferme, ciuperci sau capete înfundate. Gulerele vin cu sau fără flanșe. Ambele componente pot fi acoperite sau placate pentru a preveni coroziunea.

principalul beneficiu al unui lockbolt este rezistența sa pe termen lung la efectele vibrațiilor. Într-o îmbinare convențională cu șuruburi, există întotdeauna goluri între firele piuliței și șurub. Aceste spații provoacă slăbirea în aplicațiile cu vibrații ridicate. În schimb, un lockbolt instalat nu are goluri, deoarece gulerul este complet înfășurat în canelurile de blocare superficiale ale știftului. Aceste caneluri superficiale produc o rezistență ridicată la îmbinare—de până la cinci ori mai mare decât cea a unei piulițe și șuruburi convenționale.

alte beneficii includ forfecare ridicată și rezistență la tracțiune. Datele din testele Junkers—o procedură standard care expune îmbinările fixate la vibrații transversale-indică faptul că șuruburile de blocare mențin sarcina constantă a clemei în timp, fără a necesita dispozitive secundare, cum ar fi șaibele de blocare, firele sau compușii de blocare a firelor.

majoritatea încuietorilor, inclusiv șuruburile fabricate de sistemele de fixare Alcoa, pot fi utilizate și cu aproape orice metal. Metalele diferite cu coeficienți diferiți de dilatare termică nu prezintă probleme. Dimensiunile variate ale pieselor într-o articulație sunt ușor acomodate, iar finisajele de suprafață nu sunt afectate.

BobTail HuckBolt este cel mai recent lockbolt al Alcoa. Acesta dispune de fire de prindere, mai degrabă decât o pintail. Acest design oferă utilizatorilor finali două avantaje importante.în primul rând, Bobtailul cântărește cu 40% mai puțin decât șuruburile de blocare standard și necesită o forță mult mai mică pentru instalare. De exemplu, un BobTail cu diametrul de 0,625 inci necesită un instrument de 10 kilograme, în timp ce un lockbolt standard de dimensiuni similare necesită un instrument de aproape 20 de kilograme.

această forță inferioară produce o acțiune de swaging fără șocuri, reducând oboseala operatorului și sindromul de stres repetitiv. De asemenea, face instalarea mai silențioasă.

În al doilea rând, firele de prindere rămân aprinse în timpul instalării. Acest lucru elimină un posibil punct de inițiere pentru coroziune, precum și necesitatea curățării materialelor.

dispozitivul de fixare are, de asemenea, un guler special conceput, cu umflături de-a lungul flanșei. Atunci când gulerul este complet înclinat, denivelările se îndoaie, oferind operatorilor un indiciu vizual că dispozitivul de fixare este instalat corect.parametrii de performanță ai Lockbolt depind de diametrul și materialul de fixare. De exemplu, un 0.1875-inch-diametru Grad 5 din oțel carbon Bobtail oferă 1.200 de lire sterline de sarcină clemă, 2.200 de lire sterline de rezistență la tracțiune, și 2.430 de lire sterline de rezistență la forfecare. În schimb, o versiune din aluminiu a aceluiași lockbolt oferă 550, 1.000 și, respectiv, 1.050 de lire sterline.

în mod similar, un BobTail cu diametrul de 0,375 inci oferă 5.980 de kilograme de încărcare a clemei, 9.300 de kilograme de rezistență la tracțiune și 9.600 de kilograme de rezistență la forfecare. Versiunea din aluminiu oferă 2.200 de lire sterline, 4.200 de lire sterline și, respectiv, 4.200 de lire sterline.

instalare: Rapid și ușor

standard și BobTail Lockbolts sunt instalate folosind o tehnică de tensiune directă. Știftul șurubului standard este introdus într-o gaură pregătită, gulerul este rotit pe știft, iar instrumentul de instalare este plasat peste canelurile de pe știft. Când instrumentul este activat, un dispozitiv de extragere din ansamblul nasului atrage știftul în instrument, determinând nicovala swaging să apese pe guler și să întocmească orice spațiu de foaie.

la o forță predeterminată, nicovala începe să înfășoare gulerul în canelurile de blocare ale știftului. Continuarea swaging alungește gulerul și știftul pentru a produce o sarcină precisă a clemei. Când rotirea gulerului în canelurile de blocare a știftului este completă, scula trage pe pintail și o fixează. Aceasta finalizează instalarea. Cu BobTail, odată ce swaging-ul este finalizat, instrumentul eliberează dispozitivul de fixare.

un lockbolt tipic (0.625-inch-diametru grad 8 fixare) poate fi instalat în cât mai puțin de 2 secunde, nu de numărare timpul necesar pentru a detalia o gaură. Timpul ciclului este scurt, deoarece instrumentul apucă știftul foarte repede.

odată ce operatorul angajează declanșatorul, secvența de balansare și evacuare este programată pentru a finaliza ciclul fără nicio intrare suplimentară de instalare. O inspecție vizuală rapidă este tot ceea ce este necesar pentru a confirma instalarea corectă a dispozitivului de fixare.

în plus, un operator necesită o pregătire minimă pentru a instala în mod eficient șuruburile de blocare—făcând utilizarea elementelor de fixare cu șuruburi de blocare un proces de asamblare rentabil.

instrumentele de instalare Lockbolt sunt hidropneumatice sau hidraulice. Hidropneumatice (de asemenea, numit ca pneudraulic) instrumente sunt cele mai bune pentru lockbolts mai puțin de 0,5 inch în diametru; uneltele hidraulice sunt necesare pentru dispozitivele de fixare cu diametru mai mare. Fiecare instrument este suficient de versatil pentru a instala elemente de fixare de diferite diametre. Cu toate acestea, piesa nasului sculei trebuie schimbată pentru a se potrivi cu diametrul fiecărui element de fixare.

instrumentele sunt de obicei acționate manual, dar și celulele de lucru semiautomate sunt în funcțiune. În aceste aplicații, sunt instalate șuruburi de blocare cu diametrul de 0,1875 până la 0,25 inci. Operatorul încarcă manual piesele și introduce știfturile și gulerele. Apoi, prin apăsarea unui buton, mai multe instrumente montate pe actuatoare liniare apucă simultan știfturile și gulerele și leagă toate gulerele de ace.

Lockbolts au un dezavantaj major, deși. După instalare, o secțiune a știftului rămâne și iese deasupra gulerului. Pentru aplicațiile în care proeminența nu poate fi găzduită, producătorii pot fi obligați să utilizeze sudarea convențională.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.