थ्रेडेड फास्टनर कनेक्शनों के ढीले होने से बचाव
कार्यशील परिस्थितियों में, थ्रेडेड कनेक्शनों पर कई प्रकार के परिवर्तनीय भार पड़ सकते हैं, जिनमें अत्यधिक कंपन और प्रभाव भार शामिल हैं। परिवर्तनीय भारों के प्रभाव में, थ्रेडेड कनेक्शनों की विफलता आमतौर पर उनके ढीलेपन और थकान क्षति के कारण होती है। सामान्यतः, थ्रेडेड कनेक्शनों के कंपन-रोधी ढीलेपन का जीवनकाल उनकी सामग्री और संरचनाओं के थकान जीवनकाल से काफी कम होता है। थकान क्षति से बहुत पहले ही, ढीलेपन के कारण थ्रेडेड कनेक्शनों की विफलता हो जाती है, या ढीलेपन के कारण कनेक्टर्स और जुड़े हुए भागों में समय से पहले थकान क्षति हो जाती है। थ्रेडेड कनेक्शनों की विफलता उत्पादों और उपकरणों के सामान्य संचालन को प्रभावित करती है, और इसके गंभीर परिणाम भी हो सकते हैं। थ्रेडेड कनेक्शनों के ढीलेपन को रोकना थ्रेडेड फास्टनरों के विकास और डिजाइन में महत्वपूर्ण कार्यों में से एक है।
थ्रेडेड फास्टनर कनेक्शनों के लिए एंटी-लूज़निंग विधियों के तीन मूल प्रकार हैं:
- अविभाज्य, ढीलापन रोधी
यह ढीलापन रोकने की एक विधि है जिसमें वेल्डिंग, बॉन्डिंग या पंचिंग रिवेटिंग का उपयोग करके एक अलग किए जा सकने वाले थ्रेडेड कनेक्शन को एक अविभाज्य थ्रेडेड कनेक्शन में बदला जाता है। यह ढीलापन रोकने की एक बहुत ही विश्वसनीय पारंपरिक विधि है। इसकी कमी यह है कि थ्रेडेड फास्टनरों का पुन: उपयोग नहीं किया जा सकता है और यह प्रक्रिया जटिल है। इसका उपयोग अक्सर कुछ महत्वपूर्ण अवसरों पर किया जाता है जहां बिना खोले ही ढीलापन रोकने में उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है।
- वेल्डिंगनट को बोल्ट से या फास्टनर को वर्कपीस से वेल्ड किया जाता है।
- संबंधएपॉक्सी रेज़िन या अवायवीय चिपकने वाले पदार्थ जैसे चिपकने वाले पदार्थ को मिलान वाले धागे की सतह पर लगाएं। चिपकने वाला पदार्थ सूखने के बाद, यह मिलान वाले धागों को मजबूती से जोड़ देता है, जिससे लॉक करने और ढीला होने से रोकने का उद्देश्य पूरा हो जाता है। विभिन्न चिपकने वाले पदार्थों की लॉक करने की क्षमता अक्सर अलग-अलग होती है। एपॉक्सी रेज़िन से लेपित फास्टनरों की बंधन शक्ति अधिक होती है और इन्हें अलग नहीं किया जा सकता है। अवायवीय चिपकने वाले पदार्थ से लेपित फास्टनरों को अलग किया जा सकता है, लेकिन अलग करने के बाद धागे की सतह पर बचा हुआ चिपकने वाला पदार्थ साफ करना मुश्किल होता है और धागा क्षतिग्रस्त हो सकता है, इसलिए इन फास्टनरों का दोबारा उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।
- पंचिंग/रिवेटिंगपंच रिवेटिंग विधि का उपयोग बोल्ट (या स्क्रू) और नट को कसने के बाद उनमें स्थानीय विरूपण उत्पन्न करने के लिए किया जाता है ताकि वे ढीले न हों। यह कनेक्शन विश्वसनीय है और इसका उपयोग किसी भी ऐसे कनेक्शन के लिए किया जा सकता है जिसमें पुर्जे अलग करने की आवश्यकता नहीं होती है।
- यांत्रिक फास्टनरों के ढीले होने से बचाव
यांत्रिक फास्टनरों का उपयोग थ्रेडेड भागों को आपस में जोड़ने या उनके बीच में कसने और ढीला होने से रोकने के लिए किया जाता है। इस विधि का लाभ यह है कि यह विश्वसनीय रूप से ढीला होने से रोकता है, और इसकी विश्वसनीयता आमतौर पर यांत्रिक फास्टनर (या स्वयं फास्टनर, जैसे कि स्लॉटेड नट) की स्थैतिक शक्ति या थकान शक्ति पर निर्भर करती है। इसके नुकसान यह हैं कि यह जुड़े हुए जोड़ का वजन बढ़ा देता है, इसका निर्माण और स्थापना कठिन होती है, और इसे लचीले ढंग से स्थापित नहीं किया जा सकता है, इसलिए इसकी लागत अपेक्षाकृत अधिक होती है। अपनी उच्च विश्वसनीयता के कारण, यह अभी भी यांत्रिक उत्पादों और एयरोस्पेस उत्पादों के कुछ महत्वपूर्ण भागों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
- कॉटर पिन के साथ स्लॉटेड नटकॉटर पिन नट के खांचों और बोल्ट के सिरे पर बने पिन होल से होकर गुजरते हैं और नट-बोल्ट को सीधे लॉक कर देते हैं। इनका उपयोग महत्वपूर्ण गतिशील भागों में ढीले कनेक्शन की स्थिति में बिना कसे (यानी बिना प्रीलोड लगाए) किया जा सकता है, जैसे कि अंतरिक्ष यान और अन्य वाहनों के कॉकपिट में जॉयस्टिक के चल जोड़ों का कनेक्शन। इनका उपयोग उन विशेष रूप से महत्वपूर्ण भागों में भी किया जा सकता है जिनमें लंबे समय तक तीव्र कंपन की स्थिति में ढीलापन रोकने के लिए उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है। ऐसे मामलों में, नट और बोल्ट को उचित प्रीलोड के साथ कसना आवश्यक है; अन्यथा, ढीले कनेक्शन में, कॉटर पिन या नट थकान से क्षतिग्रस्त हो जाएंगे, जिससे फास्टनर ढीले होकर टूट जाएंगे। इस तरह की दुर्घटनाएं अक्सर कठोर कार्य परिस्थितियों में काम करने वाले कई कनेक्शनों में होती हैं।
- टैब वाशरनट और उससे जुड़े हिस्से को आपस में जोड़ने के लिए या दो नटों को आपस में जोड़ने के लिए एक या दो स्टील वॉशर का उपयोग करें। यह ढीला होने से रोकने में विश्वसनीय है और उच्च तापमान वाले हिस्सों में ढीलेपन रोधी कनेक्शन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इंजन उत्पादों के महत्वपूर्ण हिस्सों में आमतौर पर इसका उपयोग किया जाता है।
- लॉकिंग तारकई स्क्रू या नट को आपस में जोड़ने और उन्हें लॉक करने के लिए, स्क्रू या नट के छोटे छेद में स्टील के तार का उपयोग करें। हालांकि असेंबली थोड़ी जटिल है, फिर भी इसका उपयोग महत्वपूर्ण अवसरों पर, विशेष रूप से एयरोस्पेस उत्पादों के महत्वपूर्ण भागों में किया जाता है, क्योंकि यह ढीला होने से रोकने में विश्वसनीय है। इसका उपयोग समूह में बोल्ट या स्क्रू को ढीला होने से रोकने के लिए किया जा सकता है।
- घर्षण बढ़ाकर ढीलापन रोकने की क्षमता
बोल्ट (पेंच) के शीर्ष और नट के सिरे के बीच घर्षण बढ़ाकर या दोनों के घर्षण को एक साथ बढ़ाकर ढीलापन रोकने का उद्देश्य पूरा किया जाता है। यह विधि उपरोक्त दोनों विधियों की तुलना में कम विश्वसनीय है, लेकिन इसका सबसे बड़ा लाभ यह है कि यह उपयोग स्थान से सीमित नहीं है, इसे बार-बार जोड़ा और अलग किया जा सकता है, इसे लचीले ढंग से जोड़ा जा सकता है, और कुछ फास्टनरों (जैसे नायलॉन रिंग लॉकिंग नट, ऑल-मेटल लॉकिंग नट) ने ढीलापन रोकने की उच्च स्तर की विश्वसनीयता प्राप्त कर ली है। इसलिए, यह विधि मशीनरी निर्माण क्षेत्र और एयरोस्पेस क्षेत्र में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।
- डबल नट्स:दोहरे नटों को जोड़ने की पारंपरिक विधि में पहले भीतरी नट को कसना, फिर बाहरी नट को कसना और फिर भीतरी नट को उल्टा कसना शामिल है। इससे दोनों नटों की ऊँचाई के बीच के धागों में हल्का लोचदार विरूपण होता है, जिससे अतिरिक्त घर्षण उत्पन्न होता है और नट ढीले नहीं होते। व्यवहार में यह पाया गया है कि यह विधि दोहरे नटों को ढीला होने से रोकने में विश्वसनीय नहीं है। इसकी कमी यह है कि भीतरी नट को उल्टा कसने पर, कसने की प्रणाली पर भार कम हो जाता है, जकड़न बल कम हो जाता है और नट को ढीला होने से रोकने की क्षमता घट जाती है। नई विधि में "भीतरी नट को उल्टा कसने" की प्रक्रिया को हटा दिया गया है, यानी पहले भीतरी नट को कसना, फिर बाहरी नट को कसना और दोनों नटों पर समान टॉर्क लगाना, जिससे कसने की प्रणाली का जकड़न बल उच्च स्तर पर बना रहता है। घरेलू और विदेशी परीक्षणों से पता चला है कि नई विधि से दोहरे नटों को ढीला होने से रोकने की क्षमता में काफी सुधार हुआ है। विभिन्न थ्रेडेड फास्टनरों को ढीला होने से रोकने की विधियों में से, यह उच्च कंपन प्रतिरोध क्षमता वाली विधियों में से एक है। हालांकि दो नटों के इस्तेमाल से वजन बढ़ जाता है, लेकिन इसकी संरचना सरल है, ढीलापन रोकने का अच्छा प्रभाव है और इसे उच्च तापमान पर भी इस्तेमाल किया जा सकता है, इसलिए इसका उपयोग अभी भी कुछ महत्वपूर्ण अवसरों पर किया जाता है, जैसे कि इंजनों के थ्रेडेड कनेक्शनों को ढीला होने से रोकना आदि।
- दांतेदार निकला हुआ निकला हुआ नट और बोल्टनट और स्क्रू हेड के नीचे की बेयरिंग सतह खुरदरी या दांतेदार होती है। नट या स्क्रू को कसते समय, बेयरिंग सतह और जुड़े हुए हिस्से के बीच घर्षण प्रतिरोध उत्पन्न होता है, खासकर जब दांतेदार खांचे जुड़े हुए हिस्से की सतह में धंसे होते हैं, तो लॉकिंग बहुत मजबूत होती है। बेयरिंग सतह के दांतेदार खांचों का आकार और कसते समय लगने वाला क्लैम्पिंग बल लॉकिंग क्षमता पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं। इस फास्टनर की लॉकिंग क्षमता को बनाए रखने के लिए एक स्थिर मरोड़-तनाव संबंध और पर्याप्त उच्च क्लैम्पिंग बल आवश्यक शर्तें हैं। परीक्षणों से पता चला है कि इनमें ढीलापन रोकने के अच्छे गुण हैं। इसका उपयोग वॉशर के साथ नहीं किया जा सकता है, न ही इसका उपयोग ऐसे थ्रेडेड कनेक्शनों के लिए किया जा सकता है जो उच्च क्लैम्पिंग बलों को सहन नहीं कर सकते या जहां जुड़ी हुई सतह खरोंच और जंग के प्रति संवेदनशील हो। इस ढीलापन रोकने की विधि का उपयोग करते समय, कठोरता के उचित मिलान पर ध्यान देना चाहिए। सामान्य तौर पर, क्लैम्प किए गए हिस्से की कठोरता फास्टनर की कठोरता से कम होनी चाहिए।
- सभी धातु के लॉकिंग नट:नट बॉडी का ऊपरी सिरा एक गैर-वृत्ताकार सिरे या खांचेदार सिरे (जिसे खांचेदार बीम नट भी कहा जाता है) से बंद होता है, जिससे थ्रेड आंशिक रूप से विकृत हो जाता है। बोल्ट को नट में कसने के बाद, नट का सिरा बाहर की ओर फैलता है, और सिरे की लोच का उपयोग थ्रेड युग्म को पार्श्व रूप से संपीड़ित करने के लिए किया जाता है, जिससे थ्रेड गैप समाप्त हो जाता है, थ्रेड घर्षण बढ़ जाता है, और बोल्ट और नट मजबूती से एक साथ लॉक हो जाते हैं। ढीलापन रोधी प्रभाव अच्छा होता है, और खांचेदार बीम नट का प्रदर्शन बेहतर होता है। उच्च थ्रेड सटीकता वाले बोल्ट के साथ उपयोग करने पर, ढीलापन रोधी प्रदर्शन में सुधार किया जा सकता है; नट की कठोरता के अनुरूप उच्च कठोरता वाले बोल्ट के साथ उपयोग करने पर, कनेक्शन की बार-बार असेंबली और डिसअसेंबली सेवा जीवन में उल्लेखनीय सुधार किया जा सकता है। सभी धातु लॉकिंग नटों में, खांचेदार बीम नट की पुन: प्रयोज्यता सर्वोत्तम है। इसका उपयोग गतिशील भाग को छोड़कर किसी भी फास्टनिंग कनेक्शन भाग के लिए किया जा सकता है।
- नायलॉन इंसर्ट लॉक नट: नट के ऊपरी सिरे में एक नायलॉन रिंग लगी होती है, जिसका भीतरी व्यास नट के थ्रेड के व्यास से थोड़ा छोटा होता है। बोल्ट को कसने पर, भीतरी थ्रेड नायलॉन रिंग से बाहर की ओर दब जाता है, और अत्यधिक लचीला नायलॉन पदार्थ बोल्ट के साथ एक मजबूत और स्थिर घर्षण प्रतिरोध बनाता है, जिससे विश्वसनीय लॉकिंग सुनिश्चित होती है। इसमें ढीलापन रोकने की अच्छी क्षमता है और इसे बार-बार जोड़ा और अलग किया जा सकता है। यह उन स्थानों के लिए उपयुक्त है जहां तीव्र झटके और कंपन होते हैं। इसका उपयोग कम परिशुद्धता से लेकर उच्च परिशुद्धता तक किसी भी प्रकार के बोल्ट के साथ किया जा सकता है; साथ ही, कम मजबूती से लेकर उच्च मजबूती तक किसी भी प्रकार के बोल्ट के साथ भी इसका उपयोग किया जा सकता है। परिचालन तापमान नायलॉन रिंग के पदार्थ द्वारा सीमित होता है, आमतौर पर -50°C से +100°C तक।
- स्प्रिंग वॉशर्सस्प्रिंग के तनाव का उपयोग थ्रेडेड कनेक्शनों को लॉक करने के लिए किया जाता है। इसके फायदे हैं सरल संरचना, कम लागत और आसान उपयोग। सामान्य इलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरणों के गैर-जरूरी हिस्सों में ढीलापन रोकने के लिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। स्प्रिंग वॉशर का ढीलापन रोकने का प्रभाव कम होता है, इसलिए ये उन हिस्सों में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं हैं जो तीव्र प्रभाव और कंपन के अधीन होते हैं; और इलेक्ट्रो गैल्वनाइज्ड या कैडमियम-प्लेटेड स्टील वॉशर अक्सर विलंबित हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट फ्रैक्चर उत्पन्न करते हैं, जिससे छिपे हुए खतरे पैदा होते हैं जिन्हें ढूंढना मुश्किल होता है और बाद में विफलता दुर्घटनाएं हो सकती हैं। इसलिए, स्प्रिंग वॉशर का उपयोग महत्वपूर्ण अवसरों पर नहीं किया जाता है।
- दांतेदार लॉक वॉशरनट या पेंच कसते समय, वॉशर के दांत चपटे हो जाते हैं, जिससे थ्रेड और बेयरिंग सतह के बीच घर्षण प्रतिरोध बढ़ जाता है और थ्रेडेड कनेक्शन को लॉक करने का प्रभाव मिलता है। चूंकि दांत पेंच के शीर्ष (या नट) और जुड़े हुए भागों की सतह में धंसे होते हैं, इसलिए इनसे होने वाली क्षति जंग लगने की संवेदनशीलता को बढ़ाती है, और उच्च तनाव के अधीन फास्टनरों या जुड़े हुए भागों में ये क्षति दरारें पैदा कर सकती हैं। अधिक दबाव पड़ने पर वॉशर के दांत टूट सकते हैं या उनमें दरार आ सकती है।
- मिशेल
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