Момент затяжки болтов — РИНКОМ
Момент затяжки болтов — РИНКОМГлавная
Статьи
Момент затяжки болтов Момент затяжки болтов
28 апреля 2023
Гирин Кирилл
Момент затяжки болта определяется предельной величиной усилия, прикладываемого при закручивании. Параметр учитывается при создании ответственных соединений, актуален при ремонте силовых агрегатов, установке колес, сборке технологического оборудования и лабораторных макетов.
В материале:
- Какие устройства помогают определить момент затяжки?
- Стрелочный ключ
- Предельный ключ
- Цифровой ключ
- Почему важен момент затяжки?
- Трение при затяжке
- Таблицы момента затяжки болтов
- Использование сведений о моменте затяжки при проведении реальных работ
- Шаг 1
- Шаг 2
- Шаг 3
- Покупка качественного инструмента
Момент и порядок затяжки болтов рассчитывается с учетом следующих условий.
- Материал изготовления крепежа.
- Класс прочности метиза.
- Материал соединяемых элементов.
- Наличие дополнительных покрытий на поверхности деталей и крепежах.
- Использование смазочных материалов.
Существенное влияние на момент затяжки болтов и гаек оказывает длина резьбы.
Какие устройства помогают определить момент затяжки?
Выполнить затяжку болтов крепления с требуемым моментом помогают динамометрические ключи. Мастера используют три типа изделий: стрелочные, предельные и цифровые.
Стрелочный ключ
Простое решение со шкалой и стрелочным указателем. Последний связан с головкой инструмента, отклоняется под действием нагрузок. Измерения выполняются в реальном времени, позволяют удерживать нужный момент затяжки.
Рис. 1 Стрелочный ключ
Преимущества ключа – доступная цена и двухстороннее перемещение стрелки. Мастер контролирует силу затяжки болтов с правой и левой резьбой.
Недостатки изделия.
- Погрешность до 10%. Сложности при работе с соединениями, требующими фиксированного момента протяжки.
- Невозможность калибровки. Быстрый износ и потеря точности.
- Проблемы при работе в труднодоступных местах из-за габаритов инструмента.
Ключ не содержит трещотки. Это предполагает смену положения руки при протяжке соединения. В условиях ограниченного доступа возникает дискомфорт, время проведения работ увеличивается на 200 – 500%.
Рис. 2 Измерительная шкала стрелочного ключаПредельный ключ
Инструмент с возможностью ограничения крутящего момента. Действие выполняется посредством колец с цифровой шкалой. Механизм ограничивает усилие затяжки болтов согласно настройкам, исключает перетяжку крепежа.
Преимущества инструмента:
- значительный диапазон регулировок;
- отсутствие потребности в отслеживании и поддержании момента затяжки – достаточно единожды выставить параметр;
- удобная работа в ограниченных пространствах за счет храпового механизма;
- взаимодействие с крепежными элементами с правой и левой резьбой.
В случае превышения момента затяжки болтов ключ издает характерный щелчок, после чего срабатывает фиксатор.
Недостатков у изделия всего два: потребность в калибровке и вероятность износа храпового механизма. Чтобы избежать преждевременной поломки инструмента, стоит приобретать продукцию от проверенных производителей.
Рис. 4 Регулировочный элемент на рукояти ключаЦифровой ключ
Прогрессивный вариант ключа с ЖК-дисплеем и возможностью точной настройки. Устройство имеет минимальную погрешность и компактные размеры, оснащено звуковым индикатором, срабатывающим при превышении установленных значений.
Изделие комплектуется полимерной рукоятью. Вычислительный блок и органы управления защищены от воздействия жидкости.
Рис. 5 Цифровой динамометрический ключПреимущества инструмента.
- Работа с различными системами измерений, адаптация изделия под все типы узлов.
- Световая и звуковая индикация. Своевременное информирование мастера о нарушении режима работы.
- Взаимодействие с крепежами, имеющими правую и левую резьбу.
- Отсутствие потребности в калибровке.
- Наличие храпового механизма у большинства моделей.
К недостаткам относится высокая стоимость устройства.
СОВЕТ. Специалисты рекомендуют приобретать изделия «с запасом»: предельный момент затяжки на ключе должен превышать средние рабочие показатели на 25 – 30%. В противном случае возможен быстрый износ продукта.
Рис. 6 Управляющие элементы и дисплей цифрового динамометрического ключаПочему важен момент затяжки?
Правильная затяжка критична для многих узлов. Например, недостаточная затяжка колесных болтов приведет к биению диска и передаче вибрации на остальные детали. В результате износится рейка, тяги, рулевые наконечники, шаровые опоры и прочие компоненты.
Неправильный момент затяжки болтов ГБЦ провоцирует повреждение детали либо образование щелей. Последний вариант предполагает попадание воздуха и абразивных частиц внутрь системы.
Рис. 7 Затяжка болтов колес динамометрическим ключом
| Состояния узла | Описание |
| Болт затянут правильно | Крепеж подвергается незначительной растяжке, не выходит за область упругой деформации. Узел находится в напряжении, что сохраняет усилия затяжки и надежность соединения. |
| Болт затянут избыточно | Метиз растягивается за границы упругого удлинения. Происходит необратимая деформация узла и его последующее разрушение. |
| Болт затянут недостаточно | Между соединяемыми элементами образуется зазор. Он увеличивается под действием регулярных нагрузок, приводя к ослаблению соединения. |
Момент затяжки болтов двигателя и прочих ответственных узлов определяется посредством испытаний.
Трение при затяжке
Трение оказывает прямое влияние на величину усилий. Оно учитывается при затяжке болтов ГБЦ, затяжке болтов распредвала и коленвала. Наличие специальных покрытий и смазывающих веществ уменьшает трение, снижает нагрузку на мастера.
На преодоление силы трения уходит до 90% усилий.
Классическая смазка уменьшает трение на 25%, специальное покрытие – еще на 10%.
Рис. 9 Болты после мелкодифузионного цинкованияТаблицы момента затяжки болтов
Исключить проблемы при работе с резьбовыми соединениями помогут таблицы момента затяжки болтов. Они содержат рекомендации для метизов с мелкой и крупной резьбой, с защитным покрытием и без него.
Таблица 1. Момент затяжки для метизов с крупной резьбой без покрытия Таблица 2.
Момент затяжки для метизов с мелкой резьбой без покрытия
Таблица 3. Момент затяжки для оцинкованных метизов с крупной резьбой
Таблица 4. Момент затяжки для оцинкованных метизов с мелкой резьбой
Также предусмотрены таблицы затяжки болтов для метизов с дюймовой резьбой. Крепежи используются в продукции зарубежного производства, встречаются в автомобилях и прочем транспорте.
Таблица 5. Момент затяжки дюймовых болтовИспользование сведений о моменте затяжки при проведении реальных работ
Затяжка болтов головки блока цилиндров невозможна без сведений о моменте. Операция выполняется в установленной последовательности, требует должного внимания от исполнителя.
Шаг 1
Мастер изучает порядок затяжки болтов ГБЦ посредством профильной литературы. Сведения о последовательности операций предоставляются заводом-изготовителем.
Шаг 2
Специалист определяет момент затяжки болтов КАМАЗ, ВАЗ или другого автомобиля, ремонт которого планируется осуществлять.
Как и в предыдущем случае используется достоверная информация от завода-изготовителя.
Шаг 3
Завершающий этап – затяжка болтов динамометрическим ключом с соблюдением установленных нормативов. Затем производится контрольный осмотр соединения.
Рис. 12 Затяжка болтов динамометрическим ключомПокупка качественного инструмента
Интернет-магазин «РИНКОМ» предлагает купить динамометрические ключи отечественного и зарубежного производства. Клиентам доступны решения для работы с транспортными средствами, промышленными механизмами и приспособлениями.
Продукция обладает следующими особенностями.
- Высокое качество изготовления: значительная механическая прочность и длительный срок службы.
- Возможность точной настройки.
- Эргономичная рукоять.
- Простота и удобство эксплуатации.
Ознакомиться с ассортиментом товаров поможет соответствующий раздел каталога. В нем присутствуют изделия для различных нужд.
Дополнительную информацию о продукции предоставляют штатные консультанты. Они отвечают на вопросы покупателей, рекомендуют товары, соответствующие имеющимся потребностям.
Продукция сертифицирована, отвечает требованиям надежности и безопасности.
Больше полезной информации
Полезные обзоры и статьи
Все статьи11 мая 2023
Угол заточки сверла9 ноября 2022
Как нарезать резьбу клуппом?9 декабря 2021
Способы заточки ступенчатых сверл21 января 2021
Как заточить сверло по металлуВсе статьиПодписывайтесь на нас
Присылаем скидки на инструмент и только полезную информацию!
Не нашли нужной позиции в каталоге?
Мы готовы изготовить и поставить уникальные виды инструмента специально под ваш заказ!
Заказать
Каталог
Корзина СравнитьВход
Мы используем файлы cookie.
Они помогают улучшить ваше взаимодействие с сайтом.
Принимаю
?>
Правила, советы динамометрической затяжки
Динамометрическая затяжка. Правила, советы.
Что такое крутящий момент?
Это величина усилия, воздействующего на объект и вызывающего вращение объекта.
Что такое динамометрическая затяжка?
Приложение предварительной нагрузки к крепежной детали путем вращения гайки крепежной детали.
При использовании метода динамометрической затяжки точки трения всегда должны быть смазаны.
Динамометрическая затяжка и предварительная нагрузка
Величина предварительной нагрузки, возникающей при динамометрической затяжке, во многом зависит от действия силы трения.
В основном выделяется три различных «составляющих крутящего момента»:
- Крутящий момент для натяжения болта
- Крутящий момент для преодоления силы трения резьбы болта и гайки
- Крутящий момент для преодоления силы трения на опорной поверхности гайки (несущей контактной поверхности)
* Предварительная нагрузка (остаточная нагрузка) = Приложенный крутящий момент минус Потери в результате действия силы трения*
Смазка уменьшает силу трения
Смазка уменьшает силу трения во время затягивания болта, снижает риск разрушения болта во время установки и повышает срок службы болта.
Изменение коэффициента трения влияет на величину предварительной нагрузки, достигаемой при определенном крутящем моменте. Более высокая сила трения приводит к меньшему преобразованию крутящего момента в предварительную нагрузку. Для точного определения значения крутящего момента необходимо знать коэффициент трения, обеспечиваемый производителем смазки.
Смазку следует наносить на участок болта, куда навинчивается гайка, и на наружную резьбу соединительных деталей.
Пример того как смазка может понизить действие
силы трения и в большей степени преобразовать крутящий момент в предварительную нагрузку.
Значения давления и крутящего момента, указанные производителем являются максимальными пределами для безопасной эксплуатации оборудования. Рекомендуется использовать только 80% от указанных значений!
Методика динамометрической затяжки
При динамометрической затяжке болты обычно затягивают по одному.
Это может привести к формированию сосредоточенной нагрузки и варьированию нагрузки от точки к точке. Чтобы этого избежать, крутящий момент следует сообщать последовательно согласно приведенной схеме:
Последовательное сообщение крутящего момента/
Шаг 1: В результате затягивания гаечным ключом 2-3 витка резьбы выступают над гайкой
Шаг 2: Затяжка каждого болта на одну треть от конечного требуемого крутящего момента, как показано на схеме выше.
Шаг 3: Увеличение крутящего момента до двух третей, как показано на схеме выше.
Шаг 4: Увеличение крутящего момента до полного значения, как показано на схеме выше.
Шаг 5: Заключительный «проход» по всем болтам по часовой стрелке от болта 1 при полном значении крутящего момента.
Крутящий момент раскрепления резьбового соединения
При ослаблении болтов обычно требуется бóльшая величина крутящего момента, чем при затяжке. Это происходит главным образом из-за коррозии и деформации резьбы болтов и гаек.
Невозможно точно вычислить крутящий момент раскрепления резьбового соединения, но, в зависимости от условий, он может до 2 1/2 раз превышать первичный крутящий момент.
Также для раскрепления резьбовых соединений рекомендуется использовать проникающие масла и антизадирные продукты.
Основы затяжки болтов: знакомство с динамометрическими ключами и многое другое
Джастина Смита и Престона Ингаллса
Итак, пришло время взять поводья и получить контроль.
Прежде всего, вы должны понять, что именно вы пытаетесь контролировать.
Знайте, например, что компоненты двигателя чрезвычайно чувствительны к крутящим моментам. Из-за этого всегда необходимо соблюдать рекомендуемые настройки крутящего момента и схемы затяжки болтов, чтобы избежать деформации двух сопрягаемых поверхностей или поломки или деформации компонента, поскольку у него нет места для расширения при нагреве двигателя.
На величину крутящего момента влияют три фактора:
• Диаметр болта.
• Марка (прочность на растяжение) болта.
• Величина трения.
Примером этого третьего пункта может быть потребность в большем крутящем моменте для растяжения болта, когда сопрягаемая поверхность мягкая, например, алюминий или медь, по сравнению с более прочным и твердым металлом, таким как сталь или титан. Мягкие металлы сжимаются до того, как вы достигнете желаемого крутящего момента, в то время как более твердые металлы выдерживают приложенную силу с меньшим сжатием. Этот более твердый металл также позволит вам получить более высокие крутящие нагрузки и уменьшит вероятность того, что крепежный элемент потеряет свой крутящий момент позже.
Как твердость металла влияет на крутящий момент
Размышляя о мягкости металла и требуемом крутящем моменте, вы должны осознавать, что крутящий момент крепежа может повлиять на сопрягаемую поверхность.
Если сопрягаемая поверхность выполнена, например, из алюминия, избегайте крепежных деталей с конической головкой.
Они обычно используются в тех случаях, когда выступание крепежной детали над сопрягаемой поверхностью недопустимо. Несколькими примерами могут быть установочный винт, некоторые гайки с проушинами и болты с квадратным подголовком. Эти типы креплений будут создавать неприемлемое растягивающее напряжение между деталями, которые вы пытаетесь соединить, и оставлять углубления в более мягких металлах.
Для этого типа применения лучше использовать болт или винт с плоской или круглой головкой, потому что они более равномерно распределяют усилие на сопрягаемой поверхности, что устраняет высокое растягивающее напряжение. Вы также можете использовать плоскую шайбу, чтобы увеличить площадь поверхности, к которой вы прикладываете силу.
Стабильность компрессора
Итак, теперь, когда мы определили, какой крутящий момент необходимо приложить, указав тип крепежа и сопрягаемую поверхность, нам нужно знать, как регулировать величину прилагаемого крутящего момента.
Если вы используете пневматический гайковерт для затяжки креплений, вы можете прикрепить регуляторы воздуха к каждому шлангу, что позволит вам регулировать давление.
Недостатком является то, что если компрессор захлебнется или выйдет из строя, вы не узнаете, пока не перепроверите свою работу калиброванным динамометрическим ключом. В реальности так бывает не всегда. Некоторые люди отказываются от регулятора для каждого шланга и вместо этого позволяют компрессору заполниться и отключиться, а затем снова снизить давление.
Это приведет к той же неэффективности, что и пример с отдельным регулятором воздуха. Как только воздушный компрессор опустится и снова запустится, вы потеряете постоянный крутящий момент. Если кто-то еще использует тот же компрессор, но требует большего давления, он не сможет получить его, пока вы не закончите свою работу.
Точное применение крутящего момента
Наилучшей альтернативой крутящему моменту с помощью пневматического пистолета является использование динамометрических стержней. Их можно приобрести поштучно или в наборах. Они начнут изгибаться, как только уровень крутящего момента достигнет расчетных пределов.
Это предотвратит чрезмерную затяжку или выкручивание болта при затягивании креплений ударным гайковертом .
Еще один замечательный инструмент — ручной динамометрический ключ. По нашему опыту обслуживания оборудования, он самый точный. Вы не только набираете желаемый крутящий момент, но и можете непосредственно его почувствовать.
Если вы используете этот метод, есть еще вещи, о которых вы должны помнить. Во-первых, какой тип динамометрического ключа лучше всего подходит для вашего применения. Варианты включают электронный, гидравлический, лучевой и кликер. У каждого есть свои плюсы и минусы.
Измерение крутящего момента
Существует три общих процедуры проверки крутящего момента, прикладываемого к болтам после их установки. Снимите показания динамометра, когда:
1. Муфта начинает отходить от затянутого положения в направлении затяжки, что называется методом «трещины».
2. Гнездо начинает отходить от затянутого положения в направлении откручивания, что называется методом «отрыва».
3. Застежка снова затягивается до отмеченного положения.
В этом третьем методе метки сначала наносятся на головку гайки или болта и на поверхность соединения, которая остается неподвижной при вращении гайки. (Избегайте разметки или маркировки шайб, так как они могут вращаться вместе с гайкой.) Гайка отвинчивается примерно на 30 градусов, после чего снова затягивается так, чтобы размеченные линии совпадали.
Правильный уход за динамометрическими инструментами
Динамометрические инструменты требуют ухода, калибровки и профилактического обслуживания. Протирайте инструмент сухой тканью (без химикатов) после каждого использования и храните его в футляре или в месте, где на него не будет воздействовать окружающая среда и никакие другие инструменты не будут врезаться в него.
Не используйте этот прецизионный измерительный инструмент для ослабления неподатливых болтов. Если вы приложите большее усилие, чем рассчитано на инструмент, вы можете нанести серьезный ущерб, что приведет к неточным показаниям.
Наконец, эти инструменты должны калиброваться по расписанию, например, по количеству часов или циклов, через которые они проходят. У каждого производителя есть свои рекомендации, но хорошим правилом является никогда не допускать превышения 5000 использований или 12 месяцев (в соответствии со стандартом ISO 6789) без калибровки.
Большинство профессиональных отраслей предпочитают, чтобы вы калибровали их ближе к диапазону 3000 применений. Исключение составляют случаи, когда вы заметили такие отклонения, как засохшая смазка, незакрепленные компоненты или части инструмента с признаками чрезмерного износа или коррозии. Это потребует немедленной калибровки или даже замены.
Как рассчитать крутящий момент для затяжки болтов
Вы должны знать, как рассчитать крутящий момент для затяжки болтов, чтобы убедиться, что ваше приложение работает исправно и безопасно. Ошибки в расчете крутящего момента могут привести к дорогостоящему отказу, включая время и хлопоты, связанные с заменой сломанного оборудования.
Что такое крутящий момент?
Крутящий момент – это сила кручения, измеряющая силу, умноженную на расстояние. Это приложение силы, действующей на радиальном расстоянии, для создания натяжения в резьбовых соединениях. Когда гайка и болт затягиваются, резьба преобразует приложенный крутящий момент в натяжение, которое преобразуется в усилие зажима. В Соединенных Штатах он измеряется в футо-фунтах, и мы указали размеры каждого из наших продуктов на их странице продукта.
Почему важен момент затяжки болтов?
Вы должны убедиться, что ваше приложение имеет соответствующую величину крутящего момента и натяжения, чтобы избежать сдвига болтов (раздвижения) и растяжения (растягивания). После того, как гайка накручена на болт, дополнительный крутящий момент заставляет гайку поворачиваться и растягивать болт. Когда болт растягивается, он становится прочной пружиной, которая сжимает компоненты вместе. Компоненты не будут разорваны, если растягивающая нагрузка не превысит зажимную нагрузку.
При сдвигающих нагрузках повышенное трение предотвращает относительное движение компонентов, предотвращая разрушение материала.
Определение подходящей величины крутящего момента зависит от свойств металла болта и назначения болта. По сути, вам нужно убедиться, что у вас есть подходящие материалы для вашего приложения. Использование неправильных материалов или неправильный расчет крутящего момента может быть потенциально опасным. Недостаточно затянутый болт деформируется и не сможет обеспечить необходимое усилие зажима, а перетянутый болт сломается.
Как рассчитать крутящий момент
Чтобы определить расчетное значение крутящего момента, используйте стандартную формулу крутящего момента:
T = DFK
Эта формула выражает зависимость между нагрузкой на болт и приложенным крутящим моментом. «D» представляет диаметр болта, «F» — осевое усилие болта, а «K» представляет «k-фактор» или «коэффициент гайки», который зависит от использования или отсутствия смазки.
Коэффициент k для соединения без смазки составляет 0,2. Соединения без смазки обычно называют «сухими», а процесс затяжки соединения известен как «сухая затяжка». К-фактор смазываемого соединения обычно составляет от 0,15 до 0,18.
Несмазываемое или сухое соединение имеет большее трение между компонентами, что требует приложения большего крутящего момента для достижения того же прогиба/хода, что и в соединении со смазкой. Эти факторы лучше всего определяются после большого количества экспериментов посредством всестороннего тестирования.
Пример расчета крутящего момента болта
В этом примере наш K будет равен 0,2 для соединения без смазки. Диаметр нашего болта будет 0,5 дюйма, а осевое усилие болта будет 11 175 фунтов:
T = 0,2 x 0,5 x 11 175
T = 1 117,5 фунт-дюйм.
Затем преобразуйте в футо-фунты путем деления на 12:
T = 1117,5 / 12
T = 93,125 футо-фунтов
Наше T в этом уравнении примерно равно 93 футо-фунтам.
Использование динамометрического ключа для расчета крутящего момента
Динамометрические ключи — это точные инструменты, которые позволяют вам измерять и применять нужный крутящий момент для получения необходимых результатов. Динамометрические ключи рассчитывают величину крутящего момента в аналоговом или цифровом формате. При расчете крутящего момента всегда помните, что динамометрические ключи не обладают идеальной точностью. Если вы предпочитаете, свяжитесь с нами по поводу оптимального крутящего момента для различных комбинаций диаметра болта, типа резьбы и марки или класса.
Как проверить расчет крутящего момента
После расчета крутящего момента обязательно перепроверьте правильность расчета, чтобы обеспечить безопасность и надлежащее функционирование вашего оборудования. Небольшая ошибка может привести к большому расхождению в вашей окончательной цифре. Чтобы проверить правильность расчета крутящего момента, используйте следующие три проверенных метода:
Проверка первого движения
После того, как вы затянули крепежный элемент, с помощью динамометрического ключа медленно применяйте усилие в направлении затяжки, пока не заметите первое движение крепежного элемента.