Эффект Йоста (снижение сопротивления трению в гайке)

Подавляющее большинство резьбовых крепежных элементов сохраняет предварительную нагрузку благодаря трению, возникающему на резьбовых поверхностях и контактных поверхностях головки. Это трение препятствует самопроизвольному ослаблению соединения.

Прежде считалось, что по мере того, как резьбовые и другие контактные поверхности зажимаемых частей сдвинутся друг относительно друга из-за тангенциальной внешней силы, приложенной к соединению, болтовое соединение станет освобождаться от трения по окружности. Более поздние исследования показали, что в условиях поперечного скольжения существует небольшое, но измеримое усилие, противодействующее круговому движению.

На приведенной выше схеме красная стрелка показывает поверхность соединения, перемещающуюся под гайкой. Когда происходит скольжение на поверхности резьбы, а также на поверхности гайки, силы сопротивления трению в направлении по окружности уменьшаются до очень малого значения.

Эффектом Йоста называется снижение сопротивления трения, которое происходит в направлении, отличном от того, в котором происходит скольжение. Этот эффект используется во многих случаях, включая удаление пробок из бутылок. Если пробку сначала повернуть, то сила, необходимая для извлечения пробки из бутылки, значительно уменьшается.

Некоторые механизмы и устройства косвенно используют эффект Йоста — например, полировальные машины для пола: машину легче перемещать, когда полирующий диск вращается. Эффект Йоста также является фундаментальной причиной, по которой происходит самопроизвольное ослабление резьбовых крепежных элементов. Сопротивление трению сначала преодолевается в поперечном направлении за счет проскальзывания, возникающего на стыке. В результате сопротивление трению в движении по кругу уменьшается, пока его значение не становится незначительным. Крутящий момент, действующий на крепеж в направлении ослабления в результате предзатяга в сочетании с эффектом Йоста приводит к самоослаблению соединения.

Термин получил в честь Института   Йоста при Университете Центрального Ланкашира (Великобритания), где был исследован этот эффект.

Источник: http://www.boltscience.com