Una junta de bloqueo es una junta funcional que evita que las conexiones roscadas se aflojen debido a vibraciones, impactos o cargas dinámicas al aumentar la fricción, la deformación elástica o el enclavamiento mecánico. Ampliamente utilizado en los campos mecánico, de construcción, automotriz, aeroespacial y otros, para garantizar la estabilidad a largo plazo de los componentes clave de los sujetadores. Sus funciones principales, tipos, principios operativos y aplicaciones típicas se detallan a continuación:
I. Funciones principales: Anti-aflojamiento, amortiguación, compensación.
Anti-aflojamiento
Resista el aflojamiento causado por vibración, impacto o carga alterna en conexiones roscadas para evitar que se caigan tuercas o pernos. Las conexiones de pernos en los motores de los automóviles, por ejemplo, pueden estar sujetas a vibraciones prolongadas de alta-frecuencia, y las arandelas de seguridad pueden reducir en gran medida el riesgo de que se aflojen.
Amortiguación de vibraciones
Absorbe la energía de vibración mediante deformación elástica, lo que reduce el impacto de la carga en la articulación y protege la superficie de la articulación contra daños. Por ejemplo, en la conexión de brida de las conexiones de brida de la torre de una turbina eólica, la junta de bloqueo amortigua la vibración causada por las cargas del viento.
Compensación de brechas
Rellene los espacios en las juntas debido a la fatiga del material, las fluctuaciones de temperatura o el uso prolongado para evitar que los sujetadores se aflojen debido a la expansión de los espacios. Por ejemplo, en una conexión de puente de acero, la arandela de seguridad compensa los espacios causados por la expansión y contracción térmica. ii. Principales tipos y principios de funcionamiento.
1.Fricción-Tipo mejorado
Arandelas de resorte
Estructura: Los anillos en espiral con incisiones crean una estructura elástica.
Principio mecánico: Durante el apriete, la junta se comprime para crear elasticidad, aumentando la fricción entre la tuerca y el elemento de conexión, evitando así que se afloje.
Características: Bajo coste, instalación sencilla, pero efecto anti{0}}aflojamiento limitado de los pernos de alta resistencia, lo que puede provocar una degradación por fuerza.
Propósito: Entorno de baja vibración, como tuberías y equipos eléctricos de bajo voltaje.
Arandelas de seguridad de dientes internos y externos
Estructura: La superficie de la lavadora se caracteriza por dientes desalineados y las puntas de los dientes dobladas alternativamente.
Principio mecánico: las puntas de los dientes se unen a la superficie de la tuerca y a los componentes de conexión para mejorar el efecto anti-aflojamiento mediante sujeción mecánica.
Características: La resistencia suelta es mejor que la junta de resorte, pero puede dañar las superficies de contacto.
Aplicación: Adecuado para entornos de vibración moderada, como maquinaria de construcción y equipos agrícolas.
2. Tipo de compensación elástica
Arandelas de seguridad elásticas
Estructura: Diseño ondulado o de disco, alta elasticidad. Principio: absorbe la energía de vibración mediante deformación elástica y compensa el espacio causado por la fatiga o deformación del material.
Características: Resistencia a la fatiga, larga vida útil, pero costo relativamente alto.
Ámbito de aplicación: aplicaciones que requieren alta confiabilidad, como tránsito ferroviario, aeroespacial, etc.
Lavadora-autobloqueante-de doble pila
Estructura: compuesta por dos arandelas dentadas. Durante la instalación, las superficies de los dientes más grandes están en contacto entre sí y las superficies de los dientes más pequeños están en contacto con la tuerca y los componentes de conexión, respectivamente.
Cómo funciona: Durante la vibración, las superficies de los dientes más grandes se mueven hacia arriba, bloqueando el perno con una diferencia de ángulo de inclinación (> ángulo de la rosca del perno) para evitar que se afloje.
Características: La resistencia suelta es más de 4 veces mayor que la de las soluciones convencionales y es adecuada para temperaturas extremas (-50 grados a +300 grados).
Propósito: Adecuado para vibraciones de alta frecuencia, como motores y sistemas de transmisión.
3. Enclavamiento mecánico
Junta autoblocante-en cuña
Estructura: al igual que la serie NL30, la serie Nord-Lock NL30 consta de dos cuñas, una en la parte superior y otra en la parte inferior. Principio: Al apretar el perno, las pendientes de la cuña se acoplan entre sí y la tensión del perno se transforma en resistencia a la fricción mediante deformación elástica para mantener una precarga estable.
Características: Sin dispositivo de bloqueo adicional, efecto anti{0}}aflojamiento duradero.
Aplicación: Se utiliza para escenarios de carga dinámica de bridas de torres de turbinas eólicas y maquinaria minera.
III. Escenarios de aplicación típicos
Ambientes de alta vibración
Aeroespacial: las conexiones roscadas entre los motores de los aviones y el tren de aterrizaje pueden estar sujetas a vibraciones intensas y prolongadas. Las juntas autoblocantes-de doble-pila o las juntas autoblocantes-de cuña pueden mejorar significativamente la durabilidad de la conexión.
Automotriz: Las conexiones atornilladas para componentes de potencia, como sistemas de transmisión y suspensión, se realizan utilizando juntas de bloqueo dentadas internas y externas o juntas de bloqueo elásticas para evitar que se aflojen.
Escenarios de carga dinámica
Transporte ferroviario: las conexiones roscadas de bogies, ruedas y otras áreas deben poder soportar cargas alternas y fluctuaciones de temperatura. La junta de bloqueo mantiene la fuerza de sujeción preestablecida mediante compensación dinámica.
Equipo de turbina eólica: Las conexiones de brida de torre de la placa de torre deben poder soportar la vibración y la tensión de flexión causada por las cargas de viento. La junta autoblocante-de cuña garantiza la estabilidad de la conexión. Entornos de medios corrosivos
Ingeniería marina: las conexiones roscadas entre barcos y plataformas marinas deben protegerse de la corrosión por pulverización. Las arandelas de seguridad de acero inoxidable pueden prolongar la vida útil del equipo.
Equipos químicos: Las conexiones roscadas en tuberías, válvulas y otras partes deberán ser químicamente resistentes a la corrosión. Las arandelas de seguridad recubiertas brindan protección adicional.
IV. INTRODUCCIÓN Recomendaciones de selección
Selección basada en la frecuencia de vibración
Para entornos de vibración de alta frecuencia, como el aeroespacial, se prefieren las juntas autoblocantes-de doble pila o las juntas autoblocantes-de cuña. Su estructura de enclavamiento mecánico tiene alta confiabilidad.
Para entornos de vibración de baja frecuencia (como maquinaria de construcción), se pueden usar juntas de bloqueo de dientes internas y externas o juntas de resorte para equilibrar costo y rendimiento.
Seleccionar por tipo de carga
Para cargas dinámicas, como tensiones alternas, elija juntas con capacidades de compensación elástica, como la serie NORD-LOCK.
Para cargas estáticas, como soportes fijos, se puede utilizar una combinación de juntas de resorte comunes o juntas planas para reducir costos.
Selección basada en las condiciones ambientales.
Verificar el coeficiente de expansión térmica del material de la junta para temperaturas altas o bajas para evitar pérdidas de precarga debido a variaciones de temperatura. Se deben usar juntas de acero inoxidable o galvanizadas en ambientes corrosivos para evitar que el óxido afecte las propiedades de prueba sueltas-.