что такое угловая затяжка резьбовых соединений

Таблица усилий затяжки при монтаже метрического крепежа

В повседневной жизни множество людей и компаний использует крепеж. Чтобы эффективно использовать крепеж, необходимо знать его технические характеристики, в особенности степень затяжки.

Что такое момент затяжки резьбовых соединений?

Определение степени затяжки резьбовых элементов проводится с целью повышения прочности соединения, увеличения срока службы и повышения сопротивляемости соединения различным негативным факторам. Для каждого крепежного элемента есть оптимальная степень затяжки резьбовых элементов на посадочном месте, которая рассчитывается на основе приложенных нагрузок, температурных режимов и свойств материалов.

1

Момент затяжки – это усилие, прилагаемое к крепежному элементу при его закручивании в резьбовое соединение. Если мы будем закручивать крепеж с меньшим усилием, чем это необходимо, то, под воздействием внешних факторов (например, вибраций), резьбовое соединение может раскрутиться, не обеспечив необходимую герметичность между скрепляемыми деталями. И наоборот, если “перекрутить” крепежный элемент больше, чем это необходимо, может произойти разрушение самого крепежного элемента или скрепляемых деталей. Например, могут появиться сколы, трещины в деталях или сорваться резьба на крепежном элементе.

Для любого размера и класса прочности крепежного элемента определены наилучшие моменты затяжки. Данные значения занесены в специальную таблицу усилий затяжки метрических болтов динамометрическим ключом. Обозначение класса прочности болта обычно указывается на головке болта.

bolt din 933 vysokoprochn

vint din 912 vysokoprochnyy

bolt din 6921 s flantsem vysokoproch

Определение момента затяжки

Рассмотрим порядок определения момента затяжки с помощью динамометрического ключа.

Динамометрический ключ можно разделить на несколько видов.

Стрелочный ключ

2

Самый простой в использовании вид ключа. Принцип его работы основан на отклонении рычага со шкалой относительно неподвижного указателя. Ручка торсион используется для передачи усилия на крепежное изделие. Стрелка указатель с одной стороны прикреплена к головке ключа, а с другой стороны свободна и служит указателем, который показывает значение крутящего момента в определённый момент времени.

Из плюсов можно выделить:

Из недостатков можно выделить:

Предельный ключ (белковый)

3

Конструкция данного динамометрического ключа показана на картинке. В данном ключе есть специальный механизм, который даёт установить на нём необходимый крутящий момент и передать его на закручиваемый элемент. Также у данного ключа есть храповый механизм, как у обычной ;трещотки. Необходимый момент затяжки можно выставить при помощи шкал, расположенных на корпусе изделия. Как только при закручивании необходимый момент затяжки будет достигнут, прозвучит щелчок и сработает фиксатор, который не позволит превысить выставленную силу момента. Предельный ключ очень удобен в работе, так как при его использовании необходимо просто закручивать соединение до щелчка. Данные ключи имеют большой диапазон крутящего момента (от 5 до 3000 Нм). Размеры присоединительных приводов от 1/4 дюйма до 1 дюйма.

Из плюсов можно выделить:

Из недостатков можно выделить:

Цифровой

4

По сравнению с предыдущими моделями ключей, данный динамометрический ключ имеет множество возможностей. Специальный датчик ключа генерирует сигнал, который преобразуется в необходимую величину крутящего момента и выводится на экран электронного ключа. У данного ключа минимальная погрешность измерений, благодаря электронным компонентам. На дисплее выставляется необходимый момент закручивания, при достижении которого данный ключ издает звуковой сигнал. Во время работы на экране выводится значение крутящего момента в реальном времени.

5

Из плюсов можно выделить:

Из недостатков можно выделить:

Читайте также:  клопсы кенигсбергские что это такое

Данный инструмент должен быть подобран таким образом, чтобы момент затяжки крепежного элемента был на 20−30% меньше, чем максимальный момент на используемом ключе. При попытке превысить предел, ключ быстро выйдет из строя. Усилие на затяжку и тип стали указывается на каждом болте.

Таблица усилий затяжки метрических болтов

Размер Класс прочности
N.m*
3.6 4.6 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9
М1,6 0,05 0,07 0,09 0,11 0,14 0,18 0,21 0,26 0,31
М2 0,11 0,14 0,18 0,24 0,28 0,38 0,42 0,53 0,63
М2,5 0,22 0,29 0,36 0,48 0,58 0,78 0,87 1,09 1,31
М3 0,38 0,51 0,63 0,84 1,01 1,35 1,52 1,90 2,27
М4 0,71 0,95 1,19 1,59 1,91 2,54 2,86 3,57 4,29
М5 1,71 2,28 2,85 3,80 4,56 6,09 6,85 8,56 10,3
М6 2,94 3,92 4,91 6,54 7,85 10,5 11,8 14,7 17,7
М8 7,11 9,48 11,9 15,8 19,0 25,3 28,4 35,5 42,7
М10 14,3 19,1 23,8 31,8 38,1 50,8 57,2 71,5 85,8
М12 24,4 32,6 40,7 54,3 65,1 86,9 97,7 122 147
М14 39 52 65 86,6 104 139 156 195 234
М16 59,9 79,9 99,8 133 160 213 240 299 359
М18 82,5 110 138 183 220 293 330 413 495
М20 117 156 195 260 312 416 468 585 702
М22 158 211 264 352 422 563 634 792 950
М24 202 270 337 449 539 719 809 1011 1213
М27 298 398 497 663 795 1060 1193 1491 1789
М30 405 540 675 900 1080 1440 1620 2025 2430
М33 550 734 917 1223 1467 1956 2201 2751 3301
М36 708 944 1180 1573 1888 2517 2832 3540 4248
М39 919 1226 1532 2043 2452 3269 3678 4597 5517
М42 1139 1518 1898 2530 3036 4049 4555 5693 6832
М45 1425 1900 2375 3167 3800 5067 5701 7126 8551
М48 1716 2288 2860 3313 4576 6101 6864 8580 10296
М52 2210 2947 3684 4912 5895 7859 8842 11052 13263
М56 2737 3650 4562 6083 7300 9733 10950 13687 16425
М60 3404 4538 5673 7564 9076 12102 13614 17018 20422
М64 4100 5466 6833 9110 10932 14576 16398 20498 24597
М68 4963 6617 8271 11029 13234 17646 19851 24814 29777

Источник

Затяжка резьбовых соединений

100 037711 sm

iw12gaikovert11 sm

156757ba 129534402411 sm

Технический уровень и качество крепёжных деталей и соединений, характеристики применяемого инструмента и правильный выбор метода затяжки разъёмного соединения имеют определяющее значение для обеспечения высоких технических характеристик машин, механизмов, строительных конструкций. Надёжность резьбовых соединений — это, в первую очередь, гарантия длительного сохранения усилия предварительной затяжки в период эксплуатации.

Силовые параметры резьбовых соединений. Надёжность крепежа

Основные силовые параметры резьбовых соединений для крепёжных деталей – минимальная разрушающая нагрузка и пробная нагрузка, которая для классов прочности болта 6.8 и выше составляет 74-79% от минимальной разрушающей нагрузки. Пробная нагрузка является контрольной величиной, которую стержневая крепёжная деталь должна выдержать при испытаниях.

Усилие предварительной затяжки (далее – усилие затяжки), на которое производится затяжка резьбового соединения, обычно принимается в пределах 75-80%, в отдельных случаях и 90%, от пробной нагрузки. При этом, в упруго напряжённых элементах крепежа проявляется механизм пластических деформаций, ведущий к убыванию напряжений во времени, и усилие затяжки соединения снижается без каких-либо дополнительных силовых воздействий.

В конструкторской документации указывается усилие предварительной затяжки, или соответствующее значение крутящего момента затяжки. Повреждения в резьбовых соединениях возникают, главным образом, из-за следующих факторов:

Основные методы затяжки резьбовых соединений

В России принят стандарт ОСТ 37.001.031-72 на затяжку резьбовых соединений металлических изделий с номинальными диаметрами резьбы от 6 до 24 см и устанавливающий максимальные и минимальные крутящие моменты затяжки крепежных резьбовых соединений в зависимости от размеров, класса прочности по ГОСТ 1759-70 и класса соединения.

Приказом Управления конструкторских и экспериментальных работ Министерства автомобильной промышленности СССР от «21» декабря 1973 г. № 9 срок введения установлен

1. Настоящий отраслевой стандарт распространяется на затяжку резьбовых соединений металлических изделий с номинальными диаметрами резьбы от 6 до 24 им и устанавливает максимальные и минимальные крутящие моменты затяжки крепежных резьбовых соединений в зависимости от размеров, класса прочности по ГОСТ 1759-70 и класса соединения по ОСТ 37.001.031-72.

Стандарт не распространяется на затяжку соединений с винтами, самостопорящимися болтами и гайками.

2. Максимальный крутящий момент соединения, резьба которого не имеет покрытия и смазки и специально не обезжирена, а также соединений общего назначения и малоответственных (согласно ОСТ 37.001.031-72) при наличии покрытия, выбирается по таблице.

Примечание: Величины моментов для ответственных и особо ответственных соединений, указанные в таблице, могут быть скорректированы в зависимости от применяемых покрытий. В случае применения смазок при сборке величины моментов, указанные в таблице, должны быть уменьшены в зависимости от применяемых смазок*

Величина коррекции определяется экспериментально и, округляется до ближайшей величины по ОСТ 37.001.031-72.

3. По выбранному максимальному моменту затяжки резьбового соединения и классу соединения по таблице рядов крутящих моментов ОСТ 37.001.031-72 определяется минимальный момент затяжки.

Максимальные крутящие затяжки соединений*, кгс.м

*Величины моментов, указанные в таблице, действительны также при завинчивании болтов «в тело» при соблюдении рекомендаций по длине свинчивания по ГОСТ 11765-66 и ГОСТ 11766-66.

**При применении резьбовых соединений с крупным шагом момент затяжки назначается по этой же таблице. При применении резьбовых соединений с более мелким шагом момент определяется разработчиком конструкции.

4. Максимальные в минимальные крутящие моменты затяжки для крепежных резьбовых соединений:

устанавливаются разработчиком конструкции на основании соответствующих расчетов и экспериментов, и не должны быть выше значений, выбранных по п.п. 2 и 3 настоящего стандарта.

Примечание. Допускается занижение величины крутящего момента в обоснованных случаях, когда применяется крепежная деталь (с целью унификации или сокращения номенклатуры) более прочная, чем требуется по условиям работы.

5. Величины максимального и минимального моментов затяжки для завинчивания шпильки «в тело» принимаются равными половине соответствующих моментов для затяжки болта (гайки), имеющего одинаковые размеры резьбы, покрытие и смазку.

6. В случае, если в чертеже или технических условиях не оговорены крутящие моменты затяжки, максимальный момент затяжки выбирается по таблице настоящего стандарта, а минимальный принимается для третьего класса соединения по ОСТ 37.001.031-72.

При этом в чертеже или технических условиях должна быть надпись: «Неуказанные нормы затяжки резьбовых соединений по ОСТ 37.001.050-73».

Примечание. Для резьб более М24 при отсутствии указаний о моменте затяжки принимаются моменты, установленные для резьбы М24.

Метод приложения крутящего момента

Наиболее распространенный метод затяжки резьбовых соединений. Он заключается в создании на гайке (болте) крутящего момента (момента силы), обеспечивающего необходимое усилие затяжки. Главное преимущество этого метода в том, что для его осуществления существует большая номенклатура профессионального инструмента с ручным, пневматическим, гидравлическим, электрическим приводом:

Если усилие затяжки мало, под действием изменяющейся нагрузки резьбовое соединение будет быстро повреждаться. Если усилие затяжки велико, процесс затяжки может привести к разрушению компонентов соединения. Следовательно, надежность резьбового соединения зависит от правильности выбора усилия затяжки и, соответственно, необходим постоянный контроль крутящего момента на гайке.

Крутящий момент косвенно характеризует величину усилия затяжки. Для правильно сконструированного соединения и при контроле крутящего момента, этот метод является удовлетворительным в большинстве случаев. В ответственных резьбовых соединениях необходимы прямые и более точные методы определения усилия затяжки, которые способствуют снижению величины отклонения предельного (остаточного) усилия затяжки от номинального. Эти методы основаны либо на непосредственном контроле усилия затяжки, либо на контроле угла поворота гайки, либо на измерении величины растяжения шпильки.

В конечном счете, самое важное — это усилие затяжки резьбового соединения.

В технической документации указывается требуемое усилие затяжки (кН). Однако, после нескольких циклов разборки и сборки соединений, при ремонте, после длительной эксплуатации произойдут неучтенные изменения в характеристиках резьбового соединения.

Требуемый момент затяжки конкретного соединения зависит от нескольких переменных:

Наибольшее значение имеет трение в резьбе между гайкой и шпилькой, а также гайкой и деталью. При практически сухом трении, грубой поверхности и усадке материала, потери на трение могут быть такими большими, что при затяжке на непосредственно напряжение соединения останется не более 10% момента. Остальные 90% уходят на преодоление сопротивления трения и усадку. Таким образом, хотя соединение будет считаться затянутым, таковым оно являться не будет. Система гайковерта будет показывать требуемый момент, но требуемое усилие затяжки соединения не будет достигнуто. При эксплуатации, на резьбовое соединение воздействуют нагрузки, вибрация, велик риск ослабления соединения и как результат — авария. Коэффициент трения можно снизить, используя масло, но не чрезмерно, т.к. при этом велика опасность превышения усилия затяжки, что может привести к разрушению шпильки.

При откручивании гаек требуется крутящий момент в 1,3-1,5 большей величины, чем при затяжке. Это объясняется коррозией резьбового соединения, взаимным проникновением материалов болта и гайки в зоне резьбы под действием длительной нагрузки. При откручивании прокорродированных и закрашенных соединений, часто требуется инструмент с моментом в 2 раза больше. В таких случаях лучше использовать специальные средства для разрушения продуктов коррозии. Это снизит трение, и, соответственно, силы, воздействующие на инструмент, продлевая его ресурс. В безнадежных ситуациях следует использовать специальный инструмент для удаления гайки – гайкорезы гидравлические.

Общее правило выбора крутящего момента инструмента с запасом, как минимум, 30%!

Источник

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Праздники по дням и их значения
Adblock
detector