Затянули гайку, попользовались механизмом, а потом обнаружили, что гайка раскрутилась. Почему это происходит с физической точки зрения и какие факторы способствуют постепенному ослаблению затяжки гаек?
Тут довольно много интересных физических процессов, которые стоило бы описать и рассмотреть. Но остановимся на самом простом примере. Изучим "специфику закручивания гаек", которые крепят колесо автомобиля.
Изначально предполагается, что зажимные гайки должны быть затянуты с определенным крутящим моментом, который представляет собой величину усилия, прилагаемого для их закручивания. Это гарантирует надежность крепления и равномерное распределение нагрузки на колесе (ведь каждая гайка должна затягиваться с одинаковым усилием). Именно поэтому, при затяжке (согласно инструкции) следует использовать динамометрический ключ, который умеет фиксировать момент затяжки.
Без такого ключа гайки могут оказаться затянутыми либо недостаточно, либо перетянутыми. Несмотря на то, что "слишком сильно" кажется более правильным подходом, обе ситуации одинаково неприятны.
Недостаточная затяжка означает, что зажимные гайки не были затянуты как нужно и со временем их затяжка может ещё больше ослабнуть из-за вибраций или перепадов температуры.
Логика простая - при затяжке в резьбе образуется внутреннее трение (между витками резьбы гайки и витками резьбы болта). Если гайка недотянута, то сила трения в резьбе недостаточная и от самопроизвольного раскручивания гайку ничто не спасёт. Открутить её может даже небольшая вибрация.
Чрезмерное затягивание означает, что зажимные гайки перетянуты и могут повредить резьбу или растянуть шпильки, что также может привести к их самопроизвольному раскручиванию с течением времени. Несмотря на то, что тут сила трения избыточная, происходит увеличение длины всей резьбы и гайка опять не держится на своём месте. Ещё может сама шпилька (или болт) лопнуть из-за её излишнего растяжения.
Следующая группа факторов - это "специальные факторы". Так я назову специфические условия работы для каждого конкретного узла. В случае колёс всё довольно забавно.
Если колеса не отбалансированы должным образом, они будут сильно вибрировать при движении автомобиля. Это может создать напряжение и вращение из-за трения на зажимных гайках, что со временем приведёт к их ослаблению. Вибрация также может быть вызвана и другими факторами, такими как изношенные или поврежденные компоненты подвески, тормоза, шины или подшипники ступицы. Влияет даже качество дорог, по которым ездит автомобиль. Больше тряски - быстрее и раскручивание.
Металл расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении, а это может изменить момент при затяжке зажимных гаек и сделать их ослабленными или затянутыми после изменения температуры. Поэтому, в идеале следовало бы ещё учитывать и температуру, при которой производится затяжка (причем, как самого механизма, так и окружающей. Кроме того, важно было бы обращать внимание и на наличие масла на резьбе.
Смазка на резьбе может тоже изменять момент затяжки. Динамометрический ключ зафиксирует тот же момент, с которым следовало затягивать гайку, но поскольку трение в резьбе уже не будет сухим, сама шпилька увеличится в длине больше, чем предполагалось при расчёте. Такая гайка скорее не раскрутится, а сорвётся при неблагоприятных условиях.
В общем-то, если объединить всё сказанное выше, то получается, что гайки на колёсах раскручиваются из-за неправильной затяжки, специфических условий работы и повреждений самой резьбы.
При соблюдении правильности затяжки гайки на колёсах часто откручиваться не должны. Однако, регламентное техническое обслуживание предполагает и периодическую протяжку гаек. Это говорит о том, что ослабление затяжки - процесс для резьбы обычный. Другое дело, насколько интенсивно это происходит...
---
⚡ Подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи!!!
👉💖 Ставьте лайки материалу, чтобы поддержать проект. Это правда поможет развитию 👍
✅ Подписывайтесь и обязательно читайте статьи целиком!