Шток щитового затвора: расчёт, материал, обслуживание

Шток передаёт усилие от подъёмного механизма к щиту. Узел выглядит простым, но именно он чаще всего отказывает на объектах — обычно из-за того, что при изготовлении сечение взяли «на глаз».

Резьба

Применяется трапецеидальная резьба. У неё два свойства, критичных для затвора: она передаёт большое осевое усилие и она самотормозящая — щит не съезжает вниз под собственным весом, когда усилие снято. Метрическая резьба здесь не работает: профиль не рассчитан на такую нагрузку.

Расчёт сечения

Шток считается не на растяжение, а на продольный изгиб. При закрытии он работает на сжатие, и длинный тонкий шток теряет устойчивость раньше, чем достигает предела прочности материала. Расчётная длина берётся по максимальному вылету — то есть при полностью поднятом щите.

Отсюда практическое следствие: чем выше подъём, тем толще шток при том же усилии. У высоких затворов ставят дополнительную промежуточную опору, чтобы уменьшить свободную длину.

Материал

Углеродистая сталь для обычных условий, нержавеющая AISI 304 или AISI 316 — там, где шток постоянно в воде или в агрессивной среде. Нержавеющий шток в паре с бронзовой гайкой работает без задиров: одинаковые по твёрдости материалы в резьбовой паре схватываются.

Защита

Открытая часть штока закрывается защитной трубой с крышкой. Она не даёт мусору попадать на резьбу и защищает персонал от вращающейся детали. На объектах без трубы резьба забивается песком и илом за один сезон.

Обслуживание

Резьба смазывается консистентной смазкой при плановом обслуживании. Если затвор стоит закрытым месяцами, полезно раз в квартал прогонять его на полный ход: это не даёт уплотнению прикипеть к раме и снимает пиковое усилие страгивания.