Шайба Гровера

(или неужели всё так плохо?)

Несмотря на то, что резьба резьбового соединения имеет угол подъёма винтовой линии намного меньше, чем угол трения, вибрация, переменные нагрузки, нарушение технологии способствуют рассоединению (самоотвинчиванию) деталей резьбового соединения. Для предотвращения этого применяются различные методы и средства.  Простейшей и наиболее часто применяемая формой упругого стопорения всегда считалась разрезная пружинная шайба - шайба Гровера (иногда называемая просто "гровером").

Шайба Гровера представляет собой изготовленное из закаленной стали (65Г, 70, 3Х13) кольцо с косым разрезом под углом ~ 15° к оси кольца. Наклон разреза делается левым для правой резьбы и правым для левой резьбы. Концы гровера слегка разведены и снабжены острыми кромками.

Общепринято считается, что существует два эффекта шайбы, препятствующие самоотвинчиванию:

1) острый край  "вгрызается" в материал гайки и не дает ей раскручиваться ,

2) шайба работает как пружина, создавая тем самым дополнительный натяг.

Основной недостаток шайбы Гровер заключается в том, что от увеличения сечения кольца в ширину и в высоту возрастает развиваемая кольцом упругая сила, но не повышается упругая деформация. Другой существенный недостаток - неизбежность внецентренного приложения силы затяжки, вызванная тем, что сила затяжки передается гайке (и опорной поверхности) в большей степени на участке расположения храповых зубчиков, чем на остальной части окружности.

Также всегда было известно, что штука эта одноразовая  - после однократной затяжки она уже теряет свои стопорящие свойства (или по крайней мере эти свойства становились не такие эффективные). Поэтому в ответственных соединениях повторное использование шайбы уже не допускалось.

 

И хотя среди известных способов стопорения резьбовых соединений шайба Гровера никогда не считалась самым надёжным(см. график), отказываться от него, казалось, никто не собирался.

И вот в конце ХХ века вдруг наступило прозрение. Мнения о практически нулевой  эффективности данного метода стопорения звучали и раньше. Но к решительным действиям против Гровера перешли в 80-х годах прошлого столетия. Так немецкий институт стандартизации ещё в 1987 году ограничил применение пружинных и зубчатых шайб по DIN 127, 128. 7880 с болтами классов прочности не выше 6.8 и установил срок в 5 лет для полного отказа от этих конструкций плюс запланировал в дальнейшем их полную отмену без замены. Что и сделано было успешно (отменили!) на пороге тысячелетий.

Дальше больше. В докладах известных мировых организаций, связанных с техническими вопросами только ленивый не упоминал о бессмысленности использования этого элемента резьбового соединения.

 

В "Руководстве NASA по применению крепежных изделий", изданном ещё в 1990 году (NASA Reference Publication 1228) утверждается, что пружинная шайба абсолютно бесполезна.

Перевод примерно такой

Пружинные шайбы

Типичная винтовая пружинная шайба, показанная в рисунке 14, сделана из трапециевидной проволоки, сформированной в спираль одного витка так, чтобы свободная высота была равна приблизительно удвоенной толщине поперечного сечения шайбы. Как правило, сделаны из закаленной углеродистой стали, также изготавливаются из алюминия, бронзы, фосфористой бронзы, нержавеющей стали, и сплава К-монель.

Эта  пружинная шайба играет роль пружины, пока болт сжимает её. Однако, она  превращается в  обычную плоскую шайбу к моменту, когда болт полностью закручен. В этот момент она не отличается от твердой плоской шайбы, а ее способности  стопорения  при этом отсутствуют. Таким образом, пружинная шайба такого типа бесполезна для стопорения.

Аналогичное утверждение имеется и в "Руководстве по крепежу" компании гоночных автомобилей Carroll Smith's

Или вот цитата из доклада ВМС США "Морские суда. Техническое руководство" глава 75 Naval Ships' Technical Manual, Chapter 75

"[Несмотря на то, что где-то ещё используются пружинные шайбы необходимо производить их замену на самоконтрящиеся крепежные детали, с самоблокирующиемися вставками, или использовать резьбовые герметики...Пружинная шайба (рис. 075-5-11) выравнивается, когда болт полностью затянут. После сжатия, она действует как плоская шайба с  нормальным трением между гайкой или болтом и опорной поверхностью"

 

В «гонениях» на Гровера не отстаёт и Британское Министерство Обороны British Ministry of Defense в докладе "Vibration Loosening of Threaded Fasteners (Light) утверждается: If the plain fastener is taken as the datum any washer reduces locking effectiveness"

Перевод: "Вибрации ослабляющие резьбовые соединения " Если взять простое соединение до при его затяжке ...снижается  эффективность шайбы "

 

Или вот выводы по результатам докладов автомобилестроительных компаний:

"Таким образом, применение в машиностроительной продукции пружинных и стопорных (зубчатых) шайб ничем не обосновано. От такой «традиции» не надо бояться отказываться. Мировая практика автомобилестроения достаточно убедительно это доказывает"

Объявления факультета

Работа для настоящих мужчин

 

ВНИМАНИЕ! ВНИМАНИЕ! ВНИМАНИЕ!

Алчевский городской отдел внутренних дел Министерства Внутренних Дел Луганской Народной Республики проводит набор кандидатов на службу в органы внутренних дел ЛНР.

Требования к кандидатам:

1. Мужчины в возрасте от 20 до 35 лет.

2. Наличие среднего, среднего профессионального, высшего образования.

3. Наличие службы в армии.

4. Отсутствие судимости.

5. Пригодность к службе по состоянию здоровья.

По вопросам оформления на службу обращаться по адресу г. Алчевск, ул. Набережная, 8, отдел по работе с личным составом.

Новости кафедры ТОМП

50 лет ... 11 мая

11 мая 1967 года приказом № 309

основана кафедра 

"Технология машиностроения, станки и инструменты"

сегодня это - 

"Технология и организация машино- строительного производства"