Recenze

Zatížení a utahovací momenty spojovacích prvků z nerezové oceli – článek

Dnes mnoho lidí a provozních společností používá spojovací prvky, které vyžadují znalost technických vlastností a přípustného stupně utažení spojů.

Utahování nití – co to je?

Jakýkoli stupeň utažení různých závitů je určen především ke zvýšení jejich pevnosti, výraznému prodloužení jejich životnosti a odolnosti vůči různým negativním vlivům. Pro každý použitý spojovací prvek existuje stupeň utažení závitu na zvoleném sedle.

Výpočet takového indikátoru se provádí s ohledem na zatížení, přípustné teplotní podmínky a některé vlastnosti materiálů. Během procesu utahování se na použitý upevňovací prvek při jeho utahování a následném spojení aplikuje určitá síla.

Při mnohem menší síle, pod vlivem různých faktorů, se závity uvolňují a těsnost mezi instalovanými díly se ztrácí. Při kroucení spojovacích prvků se však zničí. Například se objevují odštěpky, praskliny v instalovaných dílech nebo se závity strhávají.

Optimální utahovací momenty jsou stanoveny pro spojovací prvky všech velikostí a tříd pevnosti. Uvedené hodnoty jsou uvedeny v tabulce utahovací síly prováděné na šroubech spojovaných pomocí zvoleného momentového klíče. Přesná třída pevnosti musí být uvedena na hlavě použitého šroubu.

Stanovení přesného utahovacího momentu

Postup stanovení utahovacího momentu pomocí zvoleného momentového klíče bude podrobněji popsán níže.

Klávesa šipky

Toto zařízení se nejsnadněji používá a jeho princip fungování spočívá ve vychýlení páky se specifikovanou speciální stupnicí vzhledem k pevnému ukazateli. Na použitý spojovací prvek se pomocí speciální torzní rukojeti přenáší určitá síla. Ukazatel je na jedné straně připevněn k hlavě klíče, ale zároveň na druhé straně ukazuje krouticí moment v určitém okamžiku.

Výhody takového nástroje jsou:

  • nízká cena;
  • Váha funguje v obou směrech současně.

Díky tomu umožňuje utahování spojovacích prvků s pravým i levým závitem. Mezi drobné nevýhody patří nízká přesnost, nemožnost nastavení takových klíčů, velmi obtížná práce na některých těžko dostupných místech a absence ráčnového mechanismu.

Klíč k bílkovinám

Tento nástroj má mechanismus, který umožňuje nastavit požadovaný utahovací moment s jeho přenosem na utahovaný prvek. Utahovací moment se nastavuje pomocí stupnic umístěných na těle výrobku. Po dosažení požadovaného utahovacího momentu se ozve slyšitelné cvaknutí a aktivuje se zámek, který chrání před překročením nastavené síly takového utahovacího momentu.

Hlavní výhody takového nástroje:

  • chyba nepřesahující 4 %;
  • přehledné a snadno použitelné díky přítomnosti ráčnového mechanismu;
  • možnost použití na těžko dostupných místech;
  • práce se spojovacími prvky s pravým a levým závitem;
  • široký rozsah točivého momentu.

Mezi drobné nevýhody patří nutnost kalibračního procesu pro takový klíč a selhání ráčnového mechanismu při dlouhodobém používání.

Digitální

Tento momentový klíč má mnoho dostupných funkcí a jeho senzor generuje signál, který se přemění na množství vyprodukovaného krouticího momentu, jež se zobrazí na obrazovce použitého elektronického klíče.

Přístroj má minimální chybu měření díky přítomným elektronickým součástkám, jeho výhody jsou:

  • přítomnost světelné a zvukové indikace;
  • vynikající přesnost měření;
  • schopnost pracovat s výrobky, které mají pravý a levý závit;
  • není třeba seřizovat díky elektronickému ovládání;
  • ukládání získaných hodnot do paměti.
Přečtěte si více
Kosatce: popis a význam květinového blogu internetového obchodu ArtFlora

Drobnou nevýhodou tohoto prezentovaného nástroje je jeho poměrně vysoká cena ve srovnání s jinými typy klíčů. Potřebný momentový klíč se volí tak, aby krouticí moment zvoleného spojovacího prvku byl přibližně o 20-30 % menší než maximální krouticí moment použitého klíče.

Pokud se pokusíte překročit povolené limity, nástroj selže. Požadovaná utahovací síla a konkrétní typ použité oceli jsou vždy uvedeny na vyrobeném šroubu.

Upevňovací prvky z nerezové oceli jsou ideální volbou pro venkovní upevnění, námořní prostředí a aplikace zahrnující agresivní chemikálie nebo extrémní teploty. Stejně jako u všech ocelových závitových spojovacích prvků je správný utahovací moment šroubů z nerezové oceli zásadní pro provozuschopnost spoje a odolnost proti únavě. Níže uvedená tabulka ukazuje maximální předpětí a doporučené maximální utahovací momenty pro šrouby z nerezové oceli vyrobené z austenitických ocelí A1/A2/A4 v závislosti na jejich jmenovitém průměru, pevnostní třídě a koeficientu tření. Toto jsou referenční hodnoty založené na průmyslovém testování, které poskytují maximální hodnoty upnutí s minimálním rizikem zaseknutí.

pokračování tabulky

Carving Koeficient
tření		 Předpětí (kN).
Třídy oceli		 Utahovací moment (Nm).
Třídy oceli		 Min. vypínací moment (Nm)
A1-50 A2-70 A4-80 A1-50 A2-70 A4-80 A1-50 A1-70 A4-80
M10 0.1 9.32 20 20 13.7 30 39.4 46 65 74
0.2 7.58 16.2 16.2 20.3 44 58
0.3 6.14 13.1 13.1 24 51 69
M12 0.1 13.6 29.1 29.1 23.6 50 67 80 110 130
0.2 11.1 23.7 23.7 34.8 74 100
0.3 9 19.2 19.2 41 88 117
M14 0.1 18.7 40 40 37.1 79 106 – – –
0.2 15.2 32.6 32.6 56 119 159
0.3 12.3 26.4 26.4 66 141 188
M16 0.1 25.7 55 55 56 121 161 210 290 330
0.2 20.9 44.9 44.9 86 183 245
0.3 17 36.4 36.4 102 218 291
M18 0.1 32.2 69 69 81 174 232
0.2 26.2 56.2 56.2 122 260 346
0.3 21.1 45.5 45.5 144 380 411
M20 0.1 41.3 88.6 88.6 114 224 325
0.2 33.8 72.4 72.4 173 370 494
0.3 27.4 58.7 58.7 205 439 586
M22 0.1 50 107 107 148 318 424
0.2 41 88 88 227 488 650
0.3 34 72 72 272 582 776
M24 0.1 58 142 142 187 400 534
0.2 47 101 101 284 608 810
0.3 39 83 83 338 724 966

pokračování tabulky

Carving Koeficient
tření		 Předpětí (kN).
Třídy oceli		 Utahovací moment (Nm).
Třídy oceli		 Min. vypínací moment (Nm)
A1-50 A2-70 A4-80 A1-50 A2-70 A4-80 A1-50 A1-70 A4-80
M27 0.1 75 275
0.2 61 421
0.3 50 503
M33 0.1 91 374
0.2 75 571
0.3 61 680
M36 0.1 114 506
0.2 94 779
0.3 76 929
M39 0.1 135 651
0.2 110 998
0.3 89 1189
Přečtěte si více
Pelargónie královské

Koeficienty tření za reálných montážních podmínek lze pouze předvídat, protože se mohou lišit v závislosti na mnoha faktorech: kombinace materiálů, čistota a kvalita povrchové úpravy, typ maziva. Proto jsou tyto informace určeny pouze jako vodítko a neslouží jako základ pro pevnostní výpočty pro kritické šroubové spoje.

Proč při utahování nerezových spojovacích prvků dochází k váznutí?

V přítomnosti kyslíku vytváří nerezová ocel na povrchu oxidový film, který chrání výrobek před negativními vlivy prostředí. Při utahování spojovacího prvku, kdy se zvyšuje tlak mezi styčnými a kluznými plochami závitu, dochází ke zničení ochranných oxidů, případně ke smazání. Bez oxidového povlaku se příruby kovových závitů vzájemně dotýkají. To zase vytváří tření, což způsobuje, že se kovy zahřejí a zadrhnou. V extrémních případech to způsobí zadření závitů, ale pokud bude utahování pokračovat, mohou se závity stáhnout.

Jak vyřešit problém zasekávání nerezových spojovacích prvků?

  1. Ujistěte se, že závitové oblasti dílů jsou čisté a bez otřepů, kovových částic, hoblin, písku nebo prachu.
  2. Šrouby utahujte při nízkých otáčkách bez přerušení. S rostoucí rychlostí otáčení se zvyšuje tvorba tepla. Se zvyšující se teplotou roste i tendence k zadření závitů.
  3. Použití spojovacích prvků s válcovanými závity. Vroubkování má za následek menší drsnost povrchu. Většina běžně prodávaných komerčně dostupných šroubů a svorníků z nerezové oceli má válcované závity.
  4. Mazání vnitřních a/nebo vnějších závitů během montáže může zabránit zadření. Nejúčinnější jsou pasty na nitě s vysokým obsahem pevných maziv.

V moderních ocelových konstrukcích se šroubové spoje z nerezové oceli používají především v nepředepjatých sestavách, a to z několika důvodů. Nerezové spojovací prvky mají při konstantním zatížení sklon k tečení, což může vést k vážné ztrátě předpětí u šroubových spojů. Problematická je také náchylnost nerezové oceli k zadření, která znemožňuje přesné stanovení koeficientu tření, i když tento jev lze výrazně omezit použitím vhodných maziv. Pro stanovení bezpečných úrovní předpětí a točivého momentu pro šrouby z nerezové oceli je nutné testování pro každý možný scénář použití.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Back to top button