Een onderhoudsplanner op een trillende transportbandaandrijving stelde onlangs een vraag die in vrijwel elke zware installatie opduikt: elke M10-bout op de beugel is al voorzien van een gespleten ring, dus waarom werkt de verbinding nog steeds elke zes weken los? Het eerlijke antwoord scheidt de twee banen die mensen verwachten van spiraalveerringen. Als elastische, goedkope componenten bieden ze echte, meetbare voordelen: tolerantie-opname, live-contact bij slijtage en thermische beweging, en belastingspreiding op zachte oppervlakken. Uit trillingstests is herhaaldelijk gebleken dat deze borgmiddelen niet voorkomen dat een moer losdraait.
Dat onderscheid is zowel commercieel als technisch van belang. Gesplitste sluitringen kosten centen, worden in elke maat vanaf M2 verzonden en passen in zowel DIN 127 als ASME imperiale series, zodat ze in elke catalogus zullen blijven staan. De vaardigheid is weten welk voordeel uw gewricht daadwerkelijk nodig heeft, en wanneer een ander apparaat in plaats daarvan de vergrendelingstaak zou moeten uitvoeren.
Een spiraalvormige veerring is een gespleten ring van verenstaal met vierkante doorsnede, gevormd tot een zachte spiraal, zodat het vastdraaien van een bout deze samendrukt zoals een zeer korte, zeer stijve spiraalveer zou worden samengedrukt.
Definitie: een spiraalvormige veerring (gespleten borgring) is een spiraalvormige ring met een vierkante doorsnede en verschoven uiteinden, gestandaardiseerd in metrische maten als DIN 127 en in imperiale maten onder ASME B18.21.1. Onder voorbelasting wordt het vlakker tegen de lageroppervlakken en wordt elastische doorbuiging opgeslagen - de enige eigenschap waar elk echt voordeel op terug te voeren is.
Er worden twee traditionele claims voor gemaakt. De eerste, dat de gespleten uiteinden het geheel tegen rotatie vergrendelen, faalt in geïnstrumenteerde trillingstests. Het tweede, dat de veerconstante van de ring een verbinding beter bestand maakt tegen ontspanning, is slechts voor de helft waar: een gespleten M8-ring wordt doorgaans platter bij een paar kilonewton, terwijl een M8-bout van eigenschapsklasse 8.8 een voorspanning van ongeveer 20 kN heeft. Naast het afvlakken gedraagt het onderdeel zich als een gewone sluitring, zodat het veereffect precies daar verdwijnt waar een zwaarbelaste verbinding dit het meest nodig heeft.
De voordelen die het kopen waard zijn, zijn de lage elasticiteit van de belasting, compensatie van de eindspeling, oppervlaktevriendelijke belastingsspreiding, universele beschikbaarheid en vrijwel geen kosten. Een paar cijfers verklaren waarom het onderdeel meer dan een eeuw dienst heeft overleefd:
Veldnotitie: bij audits van losse verbindingen is de gespleten sluitring zelden de hoofdoorzaak. Het is meestal een symptoomspecificatie, toegevoegd door iemand die hoopt op een vergrendelingsactie die het onderdeel nooit heeft kunnen leveren.
Bij transversale trillingen zijn spiraalvormige veerringen er herhaaldelijk niet in geslaagd het zelfloskomen te voorkomen, en verschillende testseries laten zien dat het loskomen toeneemt in plaats van afneemt.
Het werk van Gerhard Junker uit 1969 bracht het mechanisme tot stand dat ingenieurs vandaag de dag nog steeds citeren. Wanneer dwarsbelastingen relatieve slip veroorzaken tussen de bijpassende schroefdraad en de lageroppervlakken, lopen de hellende vlakken van de schroefdraad de moer naar achteren, zelfs in een volledig voorgespannen verbinding. Een afgeplatte gespleten sluitring doet niets om die rotatie te stoppen, en het excentrische, schommelende randcontact kan microbewegingen toevoegen die het verlies van voorspanning versnellen. Vergelijkende tests op M8-bevestigingen met een gewone moer laten het onderstaande karakteristieke patroon zien.
Eén versie van het veerconstante-argument overleeft de tests. Een bescheiden extra elasticiteit in het gewricht vermindert het voorbelastingsverlies veroorzaakt door inbedding en ontspanning, het langzame permanente afvlakking van oppervlakken onder belasting. Dat is de reden dat sommige installaties een platte ring onder de gedeelde ring plaatsen: de platte ring stabiliseert het draagoppervlak terwijl de verbinding iets soepeler wordt. Het voordeel komt tot uiting in langzaam ontspannende gewrichten, nooit in vibrerende gewrichten.
Als je die combinatie opbouwt, zou de platte ring de hardere, gladdere partner moeten zijn die in contact komt met het gewrichtsvlak:
Standaard platte sluitring voor lastverdeling Een platte schijf van nauwkeurig formaat die de klemkracht verdeelt en de gewrichtsoppervlakken beschermt. Het past hier bij de koppelingsrichtlijnen omdat de hardere, gladdere ring tegen het gewrichtsoppervlak wordt geplaatst. Bekijk Product → Specificeer spiraalveerringen waar u goedkope elastische opname nodig heeft in een trillingsarme, niet-kritische verbinding, en kies een ander apparaat op het moment dat rotatieverlies een kwestie van veiligheid of stilstand wordt.
Voor een standaard metrisch herbevoorradingsprogramma dekt één DIN 127-reeks de meeste fabrieksgroottes:
DIN 127 metrische veerring Een gespleten spiraalvormige sluitring voor metrische bouten die zorgt voor een elastische opname onder trillingen en thermische cycli, passend bij een standaard metrisch herbevoorradingsprogramma voor gangbare fabrieksgroottes. Bekijk Product → Koop op standaardaanduiding, materiaalmatch en paringsdiscipline, niet op vergrendelingsclaims. In de onderstaande vergelijking worden spiraalveerringen vergeleken met de alternatieven waar de meeste inkoopteams ze tegen afwegen:
| Optie | Trillingsbestendigheid | Elastische opname | Kosten per positie | Het meest geschikt voor |
| Spiraalveerring (DIN 127) | Niet aangetoond in tests | Goed bij lage belasting | Zeer laag | Statische verbindingen die tolerantie vereisen |
| Tandborgring | Beperkt, oppervlakteafhankelijk | Geen | Laag | Lichte belasting en elektrische aarding |
| Borgmoer met nylon inzetstuk | Goed binnen zijn temperatuurbereik | Geen | Matig | Herbruikbare, aan trillingen blootgestelde bevestigingsmiddelen |
| Gewone sluitring met geverifieerde voorspanning | Voorladen doet het werk | Geen | Laag | Alles belastingkritisch |
Tandborgringen pakken het probleem aan door te bijten in plaats van te buigen - onze vergelijking van externe en interne tandborgringen legt uit wanneer die afweging zinvol is.
Materiaalmatch is de tweede hefboom. In kust-, chemische of washdown-omgevingen specificeert u een matched roestvrijstalen bouten en ringen programma zodat het goedkoopste deel in de stapel niet als eerste corrodeert.
Vier koppelingsregels hebben betrekking op de meeste vergaderingen:
Noord-Amerikaanse apparatuur vraagt nog steeds om imperiale maten, en het mixen van inch- en metrische onderdelen op één montage leidt tot tolerantiefouten. Door beide systemen bij één exporteur in te kopen, houdt het model dat wordt gebruikt door specialisten als Zhejiang Chance & Union Import and Export Co., Ltd. de onderdelenlijsten kort en blijven de specificaties consistent:
Imperiale veerring voor inch-bevestigingen Een gespleten borgring gemaakt voor UNC/UNF en andere bouten uit de inch-serie, waardoor oudere apparatuur imperiale en metrische ringen van één leverancier kan betrekken om de specificaties consistent te houden. Bekijk Product → Nee. Trillingstesten van het Junker-type sinds 1969 laten zien dat ze het losdraaien van de rotatie niet stoppen, en sommige series registreren een sneller losdraaien dan alleen een gewone moer. Behandel ze als elastische opwikkelonderdelen en vertrouw op voorspanning, hardware met overheersend koppel of positieve vergrendeling tegen trillingen.
Drie dingen: het opvangen van eindspeling door slijtage of tolerantiestapeling, het toevoegen van een beetje elastische veerweg in verbindingen met lage belasting, en het spreiden van de belasting in combinatie met een platte sluitring - alles tegen zeer lage kosten in metrische en imperiale maten.
Ja, in de meeste vergaderingen. De platte sluitring beschermt het verbindingsvlak tegen de gespleten randen en creëert een stabiel draagvlak; de veerring zit tussen de platte ring en de boutkop of moer.
DIN 127 is de gebruikelijke metrische standaard met maten vanaf ongeveer M2 en hoger, en ASME B18.21.1 omvat imperiale spiraalvormige veerringen. Beiden zijn leverbaar in verenstaal met verzinking en in RVS.
