Heb je je ooit afgevraagd of een eenvoudige veerring echt kan voorkomen dat bouten loskomen? Dit artikel onderzoekt het mechanisme en de effectiviteit van veerringen en onthult hun beperkingen en praktische toepassingen. U ontdekt waarom ze steeds minder worden gebruikt in kritieke lastdragende verbindingen en welke alternatieven een betere betrouwbaarheid bieden. Duik in het artikel om de werkelijke impact van veerringen op het behoud van veilige bevestigingen in verschillende mechanische systemen te begrijpen.
De anti-loslaatfunctie van een veerring werkt volgens een dubbel werkingsprincipe, waarbij axiale kracht en wrijvingsweerstand worden gecombineerd om de integriteit van schroefverbindingen te behouden.
Wanneer de veerring tijdens de montage wordt samengedrukt, genereert deze een duurzame elastische kracht. Deze kracht creëert een axiale voorspanning die de spanning in de bout-moerverbinding handhaaft, waardoor trillingen en dynamische belastingen die anders tot losraken zouden kunnen leiden, effectief worden tegengegaan. De voortdurende elastische druk die door de borgring wordt uitgeoefend, dient om de klemkracht gelijkmatiger over de verbinding te verdelen.
Daarnaast heeft de veerring scherpe randen aan de gespleten opening. Bij het aandraaien worden deze randen met kracht in zowel de onderkant van de boutkop (of moer) als het oppervlak van het geklemde onderdeel gedrukt. Dit mechanische spieffect verhoogt de wrijvingsweerstand tegen rotatie aanzienlijk en creëert een plaatselijke passing die relatieve beweging tussen de bevestiger en de samengeklemde onderdelen verhindert.
Bovendien zorgt het spiraalvormige profiel van de veerring voor een lichte hoekafwijking tussen het bovenste en onderste oppervlak. Deze geometrie creëert een variabele drukverdeling rond de omtrek van de ring, waardoor deze beter in staat is om een consistente contactdruk te handhaven, zelfs bij kleine vervormingen of zettingen van de verbinding.
Het is belangrijk op te merken dat, hoewel veerringen deze vergrendelingsvoordelen bieden, hun effectiviteit kan variëren afhankelijk van factoren zoals materiaaleigenschappen, oppervlakteafwerking en de specifieke belastingsomstandigheden van de toepassing. Bij kritieke verbindingen worden ze vaak gebruikt in combinatie met andere borgmethoden voor optimale veiligheid.
Veerringen worden vaak gebruikt in verschillende mechanische assemblages vanwege hun kosteneffectiviteit en installatiegemak. Ze vinden toepassingen in zowel dragende als niet-dragende componenten, vooral in systemen die vaak gemonteerd en gedemonteerd moeten worden.
De effectiviteit van veerringen tegen loskomen is echter beperkt en is onderwerp van discussie in technische kringen. Recente studies en industriële praktijken hebben aangetoond dat hun prestaties in het voorkomen van loskomen onder dynamische belastingen en trillingen niet zo betrouwbaar zijn als ooit werd gedacht. In geavanceerde productieregio's zoals Europa en Noord-Amerika is het gebruik van veerringen in toepassingen met een hoge betrouwbaarheid, vooral bij kritieke lastdragende verbindingen, zelfs afgenomen.
De beperkingen van veerringen hebben geleid tot een verschuiving naar effectievere bevestigingsoplossingen. In de lucht- en ruimtevaart en de militaire industrie is er bijvoorbeeld een groeiende trend om traditionele veerringen te vervangen door superieure alternatieven. De Chinese Academy of Space Technology heeft naar verluidt het gebruik van stalen veerringen in bepaalde toepassingen verboden vanwege veiligheidsredenen, zoals het risico op waterstofbrosheid en vermoeidheidsbreuk bij cyclische belasting.
Geavanceerde bevestigingstechnologieën, zoals spieborgringen, chemische schroefdraadborging en speciale borgmoeren, worden steeds vaker gebruikt in kritieke toepassingen. Deze alternatieven bieden een betere weerstand tegen loskomen door trillingen en een grotere betrouwbaarheid op lange termijn, vooral in omgevingen met hoge druk.
Het is belangrijk op te merken dat, hoewel veerringen nog steeds hun plaats kunnen hebben in minder kritische toepassingen, ingenieurs zorgvuldig de specifieke vereisten van elke assemblage moeten overwegen, inclusief belastingsomstandigheden, blootstelling aan trillingen en veiligheidsimplicaties, bij het selecteren van bevestigingsmethoden. Voor toepassingen die een hoge betrouwbaarheid en veiligheid vereisen, moeten meer geavanceerde oplossingen tegen loskomen worden geëvalueerd en geïmplementeerd.
De verbinding tussen de as-eindaandrijving en het aslichaam maakt gebruik van Grade 10.9 M16 x 100 bouten met een aanhaalmoment van (280+20) N-m, aangedraaid met een zeer nauwkeurige elektrische aanhaalmachine. De verandering in koppel met de draaihoek tijdens het aandraaien van de bout werd gemeten met en zonder veerring.
Vergelijking van de draaimoment-hoekcurven toonde aan dat er altijd een aandraaimoment van ongeveer 10 N-m was wanneer een veerring werd gebruikt, terwijl zonder veerring het aandraaimoment van de bout 0 N-m bleef voordat het aanzienlijk toenam. Dit suggereert dat de veerring volledig kan worden afgevlakt met een boutkoppel van ongeveer 10 N-m. Deze conclusie werd bevestigd door inspectie met een digitale momentsleutel, waaruit bleek dat het boutkoppel nog geen 20 N-m had bereikt en dat de veerring volledig was afgevlakt.
Uit deze resultaten blijkt dat de veerring slechts een elastische kracht van 10 N-m levert, wat te verwaarlozen is vergeleken met het aanhaalmoment van 280 N-m voor de bout. Bovendien is zo'n kleine kracht niet voldoende om de scherpe hoeken bij de inkeping van de veerring in te bedden in het oppervlak van de bout en het verbonden onderdeel. Bij demontage werden geen duidelijke ingebedde sporen waargenomen op het oppervlak van de bout en het verbindingsstuk.
Hierdoor kan het anti-losmakende effect van de veerring op de bout buiten beschouwing worden gelaten.
Het toevoegen van een sluitring tussen de bout en het verbonden onderdeel kan nog een potentieel veiligheidsrisico met zich meebrengen als de sluitring kwaliteitsproblemen heeft. Wanneer het boutkoppel hoog is (meer dan 200 N-m), is het gebruik van een veerring als borgingsmechanisme niet effectief en kan zelfs schadelijk zijn. Onder invloed van schokken, trillingen en variabele belastingen kan de voorspanning plotseling wegvallen, waardoor de verbinding losraakt.
NASA heeft ook de beperkingen van open veerringen erkend. In het hoofdstuk over borgmoeren van de NASA-norm staat: "De typische spiraalvormige veerring dient als veer terwijl de bout wordt aangedraaid. De borgring is echter normaal gesproken vlak tegen de tijd dat de bout volledig is aangedraaid. Op dat moment is de borgring gelijk aan een massieve platte borgring en is er geen sprake van borging. Samengevat is dit type borgring onbruikbaar voor vergrendeling."
Zie de volgende figuur voor uittreksels uit de oorspronkelijke tekst. Sommige professionals zijn echter een andere mening toegedaan. Wat is jouw perspectief hierop?
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
ID 
IT 
JA 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR