Hei acolo! În calitate de furnizor de șuruburi de specialitate, sunt adesea întrebat despre cum să calculez preîncărcarea acestor șuruburi. Este un aspect crucial, mai ales când vine vorba de asigurarea siguranței și fiabilității diferitelor structuri și echipamente. Așadar, haideți să pătrundem direct și să dezvăluim procesul.
Înțelegerea preîncărcării
În primul rând, ce este exact pre-încărcarea? Preîncărcarea este tensiunea aplicată unui șurub în timpul instalării. Este ca și cum ai da șurubului o mică „îmbrățișare” pentru a menține totul la loc. Când strângeți un șurub, creați această preîncărcare, care ajută la prevenirea desfacerii îmbinării sub sarcini externe.
Factori care afectează preîncărcarea
Există mai mulți factori care pot influența preîncărcarea șuruburilor de specialitate. Una dintre cele mai importante este materialul șurubului. Materialele diferite au proprietăți mecanice diferite, cum ar fi limita de curgere și modulul de elasticitate. De exemplu, aBolt în T HDG DIN188 de grad 8.8este fabricat din oțel de înaltă rezistență, ceea ce înseamnă că poate suporta o preîncărcare mai mare în comparație cu un șurub dintr-un material mai moale.
Un alt factor este pasul filetului. Un pas mai fin al filetului permite, în general, un control mai precis al preîncărcării. Finisajul suprafeței șurubului și a pieselor de împerechere joacă, de asemenea, un rol. O suprafață netedă reduce frecarea, ceea ce poate afecta cât de mult cuplu este necesar pentru a obține presarcina dorită.
Calcularea preîncărcării
Există câteva metode diferite pentru a calcula preîncărcarea șuruburilor de specialitate. O modalitate obișnuită este de a folosi relația cuplu - tensiune. Ideea de bază este că există o corelație între cuplul aplicat șurubului și preîncărcarea rezultată.
Formula pentru calcularea preîncărcării (F) pe baza cuplului (T) este:
[T = K \times F \times d]
unde:
- (T) este cuplul aplicat șurubului (în N·m sau lb - ft)
- (K) este coeficientul de cuplu, care depinde de factori precum finisarea suprafeței, lubrifierea și tipul filetului
- (F) este preîncărcarea (în N sau lb)
- (d) este diametrul nominal al șurubului (în mm sau inci)
Pentru a găsi preîncărcarea, putem rearanja formula:
[F=\frac{T}{K\ori d}]
Coeficientul de cuplu (K) este determinat de obicei prin testare. Pentru șuruburile nelubrificate, (K) poate varia de la aproximativ 0,15 la 0,20. Dacă șuruburile sunt lubrifiate, (K) va fi mai mică, de obicei în jur de 0,10 până la 0,15.
Să presupunem că avem unȘurub cârlig pentru acoperiș M6 J din oțel carbon cu piuliță hexagonală și șaibă din cauciuccu un diametru nominal (d = 6) mm. Dacă aplicăm un cuplu (T = 10) N·m și presupunem un coeficient de cuplu (K = 0,15), putem calcula pre-sarcina după cum urmează:
[F=\frac{10}{0,15\times6}\approx11,11\ N]
Folosind o cheie dinamometrică
O cheie dinamometrică este un instrument la îndemână pentru a obține preîncărcarea corectă. Vă permite să aplicați o anumită cantitate de cuplu șurubului. Când utilizați o cheie dinamometrică, este important să urmați instrucțiunile producătorului. Asigurați-vă că cheia este calibrată în mod regulat pentru a asigura citiri precise.
Măsurarea directă a preîncărcării
În unele cazuri, poate fi necesară măsurarea directă a preîncărcării. Acest lucru se poate face folosind o celulă de sarcină sau un extensometru. O celulă de sarcină este un dispozitiv care măsoară forța aplicată acesteia. Prin plasarea celulei de sarcină între capul șurubului și suprafața de îmbinare, puteți obține o măsurare precisă a preîncărcării.
Un tensiometru este o altă opțiune. Măsoară deformarea (deformarea) șurubului. Deoarece există o relație între deformare și stres (și, prin urmare, preîncărcare), puteți calcula preîncărcarea pe baza citirii deformarii.
Considerații pentru diferite tipuri de șuruburi speciale
Diferitele tipuri de șuruburi de specialitate au cerințe diferite când vine vorba de preîncărcare. De exemplu,Șuruburi cu cap pătrat (capăt simplu, filet parțial) — Producător și furnizorpot avea valori de cuplu diferite în comparație cu alte tipuri de șuruburi datorită designului lor unic.
Când aveți de-a face cu șuruburi în medii cu temperatură ridicată sau corozive, poate fi necesară reglarea preîncărcării. Temperaturile ridicate pot cauza extinderea materialului șurubului, ceea ce poate afecta preîncărcarea. În medii corozive, suprafața șurubului poate fi deteriorată, ceea ce poate afecta și preîncărcarea.
Importanța preîncărcării corecte
Obținerea corectă a preîncărcării este crucială pentru performanța și siguranța îmbinării. Dacă preîncărcarea este prea mică, îmbinarea se poate slăbi la vibrații sau la sarcini externe. Acest lucru poate duce la defecțiuni ale echipamentelor, daune structurale și chiar pericole de siguranță.
Pe de altă parte, dacă preîncărcarea este prea mare, poate cauza ruperea șurubului sau deteriorarea pieselor de împerechere. Acest lucru poate duce, de asemenea, la defectarea prematură a articulației.
Concluzie
Calcularea preîncărcării șuruburilor de specialitate este un proces complex, dar important. Înțelegând factorii care afectează preîncărcarea, folosind metodele de calcul corecte și folosirea instrumentelor adecvate, vă puteți asigura că șuruburile sunt instalate corect și funcționează conform așteptărilor.
Dacă sunteți pe piață pentru șuruburi de specialitate sau aveți întrebări despre calculul preîncărcării, nu ezitați să contactați. Suntem aici pentru a vă ajuta să găsiți șuruburile potrivite pentru nevoile dvs. și să ne asigurăm că sunt instalate corect.
Referințe
- Manualul mașinilor, ediția a 31-a
- ASME B18.2.1 - 2017, Standard pentru șuruburi și șuruburi pătrate și hexagonale
- ISO 898 - 1:2013, Proprietăți mecanice ale elementelor de fixare din oțel carbon și oțel aliat
