Ефикасне методе затезања вијака

Тренутно, скоро свизавртањзатезање које се користи у индустрији треба контролисати, што се назива контрола обртног момента.

Момент се односи на индустријско причвршћивање са унапред одређеним обртним моментом или унапред одређеним обртним моментом и углом како би се осигурала довољна сила стезања и поузданост навојне везе.

Завртањзатезање је веома сложен физички процес. Најважнији фактори који утичу на затезање вијака су обртни момент, преднапрезање, трење и тврдоћа материјала. Само када се горе наведени фактори у потпуности узму у обзир, може се обезбедити безбедно причвршћивање вијцима.

Момент кључ може контролисати силу примењену на затезање навоја, која не може бити мања или већа. У већини случајева, традиционални момент кључ већ може пружити ефекат затезања вијака са довољном тачношћу. Међутим, када је потребно прецизније и безбедније затезање навоја, ручни момент кључ није прикладан, јер примењени обртни момент често не испуњава захтеве предоптерећења и одговарајуће унапред подешене вредности, јер није тачан.

Извор нетачне вредности често је узрокован угризом између навоја за затезање и трењем између главе завртња и равни предмета за причвршћивање. Такозвана сила претходног затезања или сила стезања је контактни притисак који настаје контактом радног предмета у навојном споју, који је универзалан. Притисак повећава трење између радних комада, а трење чини да обртни момент није у потпуности претходно затегнут, тако да се само око 10 процената обртног момента који примењујемо може претворити у силу затезања завртња.

Да би се постигла већа тачност, чак и код ручног затезања вијака, често се користи технологија затезања под контролом угла, посебно у тренутној брзо развијајућој аутомобилској индустрији. Кроз ову технологију, сваки вијак може постићи свој максимални ефекат затезања. Угао ротације се односи на вредност угла између првобитног затезања завртња и коначног достизања наведене вредности обртног момента.

Уопштено говорећи, степен ротације ће варирати у зависности од материјала за причвршћивање и делова који се причвршћују. На пример, за материјале са високом тврдоћом, као што је угљенични челик, број углова потребних за причвршћивање биће релативно мали; За материјале са малом тврдоћом, као што је дрво, број углова потребних за причвршћивање биће релативно велики, а губитак силе узрокован трењем ће такође бити велики, а сила причвршћивања која се може постићи биће релативно мала.

У процесу контроле угла затезања навоја, контрола обртног момента се користи за затезање завртња на фиксну вредност момента на почетку. Након постизања овог обртног момента, следећи процес затезања се спроводи под двоструком контролом обртног момента и угла све док се не достигну унапред подешени момент затезања и угао ротације. Правилна употреба система за контролу угла може спречити да вијак уђе у пластичну зону материјала, спречи прекорачење тачке попуштања завртња и изазове потенцијалне безбедносне опасности. Истовремено, контрола угла такође може значајно смањити губитак силе закључавања и осигурати да се постигне довољно преднапрезања.

У процесу затезања вијака, обртни момент који се користи и степен угла ротације су различити, тако да се завртњи који су затегнути контролом угла ротације не могу поново користити.

Постоје две главне врсте метода затезања вијака, а то су еластично затезање и пластично затезање. Еластично затезање се генерално односи на методу затезања обртним моментом, док пластично затезање углавном укључује методу затезања углова и методу затезања тачке попуштања.

1. Метода затезања обртним моментом

Принцип методе затезања обртним моментом је да постоји одређени однос између обртног момента и аксијалног предоптерећења. Сила претходног затезања спојених делова контролише се подешавањем алата за затезање на одређену вредност обртног момента. На основу стабилног процеса, квалитета делова и других фактора, овај метод затезања је једноставан и интуитиван за рад, и тренутно се широко користи. Према искуству, при затезању завртња, 50 процената обртног момента се троши на трење крајњег дела завртња, 40 процената на трење навоја, а само 10 процената обртног момента се користи за стварање предоптерећења.

Пошто спољни нестабилни услови имају велики утицај на методу затезања обртног момента, метода обртног момента која индиректно контролише предоптерећење контролисањем момента затезања ће довести до ниске тачности контроле аксијалног предоптерећења. Поред тога, врло је мало вијчаних спојева, обртни момент је достигао задату вредност, а глава завртња још није у потпуности спојена са спојеним деловима или је зазор понекад веома мали, што није лако пронаћи визуелним прегледом. У овом тренутку, вредност обртног момента је квалификована, али преднапон је веома мали, или чак никакав, тако да у овом случају, ако само да би се гарантовао да је обртни момент квалификован, онда обезбеђивање квалитета монтаже и затезања постаје шупља реч.

2. Метода затезања под углом

С обзиром на недостатке методе затезања обртним моментом, Сједињене Државе су почеле да проучавају однос између издужења завртња и аксијалне силе касних 1940-их. Угао ротације при затезању завртња је отприлике пропорционалан збиру издужења завртња и лабавости затегнутих делова, тако да се може усвојити начин постизања унапред одређене силе затезања према наведеном углу ротације. Прво затегните вијак до почетног момента, то јест, истегните вијак до тачке попуштања, а затим окрените под одређеним углом да бисте истегнули вијак до пластичне површине.

Суштина методе затезања угла ротације је контрола издужења завртња. У опсегу еластичности, аксијално предоптерећење је пропорционално издужењу. Контрола издужења је контрола аксијалне силе. Након што започне пластична деформација завртња, иако ова два више нису пропорционална, механичка својства вијка под затезањем показују да се аксијални предоптерећење може стабилизовати у близини оптерећења попуштања све док се држи у одређеном опсегу.

Због тога је коначни обртни момент два вијка са различитим коефицијентима трења након затезања истим методом затезања веома различит, али сила претходног затезања није различита због исте снаге и величине завртња. У поређењу са методом затезања обртним моментом, не само да употпуњује контролу затезања са високом прецизношћу, већ и у потпуности побољшава стопу искоришћења материјала.

3. Метода затезања тачке попуштања

Теоретски циљ методе затезања тачке попуштања је да се завртањ затегне мало изнад границе попуштања. Када користите затезање тачке попуштања, прво затегните вијак на наведени почетни момент. Од ове тачке, опрема прати промену вредности нагиба криве затезања. Ако се нагиб смањи на више од задате вредности, сматра се да је вијак истегнут до границе попуштања и алат престаје да ради. Највећа предност методе затезања тачке попуштања је у томе што су сви завртњи са различитим коефицијентима трења затегнути до тачке попуштања, што максимизира потенцијал чврстоће делова са навојем. Међутим, он је осетљив на факторе интерференције и има високе захтеве за перформансе и конструкцијски дизајн вијака, што је тешко контролисати. Због тога су алати за затезање веома скупи.