Nakrętki samokontrujące i podkładki zabezpieczające: które naprawdę trzymają? Wyniki testu drgań

Jak wyglądał test?

Do testu przygotowano prosty przyrząd: połączenie śrubowe zamocowane na stanowisku, które wprawiano w silne drgania za pomocą piły szablastej. Każdą nakrętkę dokręcano tym samym momentem, około 15 Nm (11 ft-lb). Połączenie wstrząsano w odcinkach po 30 sekund, a po każdym z nich sprawdzano, czy nakrętka się poruszyła i czy da się ją odkręcić palcami.
Celem było sprawdzenie, jak długo każde rozwiązanie wytrzyma, zanim nakrętka się poluzuje lub całkowicie spadnie.

Testowane zabezpieczenia

W porównaniu wzięło udział osiem wariantów:

1. zwykła nakrętka DIN934 z podkładką płaską DIN125 (punkt odniesienia),
2. podkładka sprężysta DIN127,
3. podkładka zębata z zębami wewnętrznymi DIN6798J,
4. podkładka zębata z zębami zewnętrznymi DIN6798A,
5. nakrętka samokontrująca z wkładką nylonową DIN985,
6. przeciwnakrętka (kontrowanie dwiema nakrętkami),
7. nakrętka kołnierzowa z ząbkowanym kołnierzem DIN6923,
8. nakrętka samohamowna metalowa z odkształconym gwintem DIN980 V.

Wyniki testu krok po kroku

Zwykła nakrętka DIN934 z podkładką DIN125
Po pierwszych 30 sekundach połączenie wciąż się trzymało, choć nakrętka i podkładka lekko się przesunęły. W drugiej rundzie nakrętka razem z podkładkami odpadła. Łączny czas: niespełna 60 sekund.

Podkładka sprężysta DIN127
To największa niespodzianka testu. Po pierwszej rundzie nie było widać żadnego ruchu. W kolejnych pojawiło się niewielkie przesunięcie, ale nakrętki nadal nie dało się obrócić palcami. Połączenie przetrwało pełne 90 sekund, a na nakrętce i podkładce widać było ślady wgryzienia się końcówek podkładki.

Podkładka zębata wewnętrznie DIN6798J
Całe połączenie rozpadło się w mniej niż 30 sekund. Ząbki co prawda wchodziły w powierzchnię nakrętki i podkładki, ale najwyraźniej za płytko i na zbyt małym obszarze, by skutecznie zablokować obrót.

Podkładka zębata zewnętrznie DIN6798A
Również nie wytrzymała nawet 30 sekund. Podkładki zostały wyrzucone na odległość ponad 2 metrów. Zęby w ogóle nie wbiły się we współpracującą powierzchnię, więc nie miały szansy zadziałać.

Nakrętka z wkładką nylonową DIN985
Bardzo dobry wynik. W pierwszej rundzie brak widocznego ruchu, w drugiej lekkie przesunięcie, w trzeciej wyraźniejsze, ale połączenie przez cały czas pozostało pewne. Wynik: ponad 90 sekund.

Przeciwnakrętka (kontrowanie dwiema nakrętkami)
Montaż wykonano zgodnie z zaleceniami spotykanymi w poradnikach: najpierw pierwsza nakrętka DIN934 dokręcona do 20–50% docelowego momentu, a na nią druga nakrętka dokręcona do pełnego momentu przy przytrzymanej pierwszej. Obie nakrętki mają się wtedy wzajemnie zakleszczyć. Pierwsza runda przebiegła bez widocznego ruchu, ale na początku drugiej górna nakrętka odpadła, a kilka sekund później dolna. Czas: poniżej 60 sekund.

Nakrętka kołnierzowa ząbkowana DIN6923
Puściła bardzo szybko, w mniej niż 30 sekund. Ząbki kołnierza lekko naruszyły podkładkę, ale powierzchnia styku była zbyt mała, by zatrzymać nakrętkę.

Nakrętka samohamowna metalowa DIN980 V
Kolejne rozwiązanie z czołówki. Po pierwszej rundzie brak ruchu, po drugiej niewielkie przesunięcie, po trzeciej nieco większe, ale wciąż niewielkie. Połączenie przetrwało ponad 90 sekund.

Podsumowanie wyników

Co ciekawe, sam przyrząd testowy po wszystkich próbach pozostał w dobrym stanie, z minimalnymi uszkodzeniami.

Jak interpretować te wyniki?

Test był przeprowadzony amatorsko, z jedną próbą dla każdego wariantu i przy jednym rodzaju drgań. Wyniki dają ciekawy obraz, ale nie zastąpią norm ani badań laboratoryjnych. Warto pamiętać o kilku rzeczach:

• Rodzaj drgań ma znaczenie. W zastosowaniach przemysłowych największym zagrożeniem są drgania poprzeczne do osi śruby. W badaniach tego typu podkładki sprężyste DIN127 często wypadają słabo, więc ich dobry wynik w tym teście nie musi przekładać się na każde zastosowanie.

• Moment dokręcenia jest kluczowy. Nawet najlepsze zabezpieczenie nie zadziała, jeśli połączenie jest dokręcone za słabo. Prawidłowy naciąg śruby to pierwsza linia obrony przed luzowaniem.

• Nakrętki DIN985 mają ograniczoną odporność na temperaturę i tracą skuteczność przy wielokrotnym odkręcaniu, dlatego najlepiej używać ich jednorazowo.

• Nakrętki DIN980 V sprawdzą się tam, gdzie jest gorąco lub gdzie nylon mógłby ulec degradacji.

Jakie zabezpieczenie wybrać?

• Do zastosowań ogólnych narażonych na drgania: nakrętka samokontrująca z wkładką nylonową DIN985.

• Do wysokich temperatur i trudnych warunków: metalowa nakrętka samohamowna DIN980 V.

• Do połączeń, które muszą być często rozkręcane: dobrze dokręcona nakrętka DIN934 z odpowiednim zabezpieczeniem, np. klejem do gwintów o średniej sile.

• Do prostych połączeń o mniejszym znaczeniu: podkładka sprężysta DIN127.

• Do krytycznych połączeń (np. w pojazdach): zawsze stosuj rozwiązanie zalecane przez producenta urządzenia.