Контроль силы затяжки

Контроль силы затяжки

Практика показала, что при монтаже и эксплуатации ответственных резьбовых соединений необходимо контролировать силу (напряжение) затяжки, так как чрезмерная или недостаточная затяжка может привести к поломкам резьбовых деталей.


В машиностроении наиболее распространены методы контроля, основанные на измерении:


  • удлинения болта (винта);
  • угла поворота гайки;
  • крутящего момента затяжки гайки.

Наиболее точные результаты достигаются при контроле первым методом. Его широко применяют при проверке затяжки особо ответственных резьбовых соединений — шатунных болтов, стяжных болтов, роторов компрессоров и т. д.

При использовании длинных болтов (шпилек) можно измерять изменение расстояния при затяжке между концом болта и корпусом, применяя для этого индикаторы или шаблоны. Иногда для определения силы затяжки при монтаже и эксплуатации применяют болты (шпильки) с центральным просверленным отверстием, в котором закрепляют стержень. Длину стержня подбирают так, чтобы при полной затяжке торец стержня был бы заподлицо с торцом болта (шпильки).

Для контроля силы затяжки ответственных резьбовых соединений применяют проволочные тензодатчики (наклеиваемые на гладкую часть болта или заливаемые в центральное отверстие), которые после измерения могут оставаться на детали при дальнейшей эксплуатации.

В ряде случаев эффективен пневмотензометрический метод контроля силы затяжки, основанный на фиксировании изменения расхода воздуха через кольцевую щель шайбы, подкладываемой под гайку, при ее деформации.
Силу затяжки ответственных резьбовых соединений иногда контролируют с помощью мерной шайбы и кольца которыми снабжается соединение помимо двух обычных шайб. Мерная шайба и кольцо отличаются по высоте на величину зазора, которая подбирается такой, чтобы при расчетной нагрузке на болт шайба получила пластическую деформацию. Расчетная нагрузка определяется по зажатию кольца (в этот момент его нельзя провернуть при помощи тонкого штифта, вставляемого в одно из трех отверстий в кольце). Результаты испытаний, проведенные в лабораторных условиях и в условиях эксплуатации, показали, что погрешность измерения силы затяжки составляет ±10 %. Это позволяет назначать напряжение затяжки в болте, равное 0,7ат. При использовании менее точных методов контроля затяжки необходимо снижать напряжения затяжки до (0,4 ... 0,5).

В ряде стран широко применяют фасонную шайбу, подкладываемую между опорным торцом головки винта или гайки и корпусной деталью. Шайба вначале соприкасается с опорным торцом поверхностью 1, а затем, по мере затяжки винта, поверхностью 2. Силу затяжки, определяемую зазором, контролируют по возрастанию момента затяжки М0 (из-за увеличения момента сил трения на торце гайки).

Для ответственных резьбовых соединений применяют контроль затяжки с помощью ультразвука.

Иногда силу затяжки контролируют по углу поворота гайки. В этом случае в технических условиях на сборку резьбового соединения указывают угол поворота гайки (в градусах) Измерение угла поворота гайки при монтаже С ТОЧНОСТЬЮ 10 ... 15° не вызывает затруднений; его выполняют с применением мерных подкладок, шаблонов и др.

контроль затяжки болта

Обычно основное значение имеет податливость болта, однако для податливых фланцев и при наличии некоторого изгиба в стягиваемых деталях следует учитывать их податливости. Преимущество метода контроля затяжки по углу поворота заключается в том, что он не связан с силами трения и не зависит, таким образом, от индивидуальных особенностей резьбового соединения. Другое преимущество этого метода по сравнению с предыдущим — его простота. Однако ввиду сложности определения податливости стягиваемых деталей, начального угла р0, при котором полностью выбираются зазоры в соединении, этот метод не всегда эффективен. Точность обеспечения заданной силы затяжки при контроле по углу поворота гайки не более ±20 %.

Метод контроля силы затяжки по углу поворота гайки непригоден для соединений с короткими болтами, так как расчетный угол поворота гайки для таких болтов невелик и погрешности метода сказываются в наибольшей степени.

Наиболее простым для практики оказывается косвенный метод контроля по моменту затяжки, основанный на измерении вращающего момента с помощью проградуированных ключей: динамометрических и предельных.
В динамометрических ключах при помощи специальных устройств (упругих элементов) в каждый момент времени измеряется приложенный крутящий момент. Затяжка прекращается при достижении моментом на ключе значения, установленного техническими условиями.

В предельных ключах момент затяжки ограничивается с помощью отжимных муфт или фрикционных ограничений. При достижении заданного момента затяжки ключ или отключается, или подается специальный сигнал (звуковой или световой).
Применение проградуированных ключей основано на связи вращающего момента на ключе и усилия затяжки. Момент, приложенный к гайке, уравновешивается моментами сил трения в резьбе и на торце гайки.






Навигация
Болты
Винты, шпильки, штифты, прокладки
Пружины
Заклепки
Шпонки
Гайки
Резьба
Валы
Муфты
Подшипники
Виды соединений
Передачи
Материал
Дополнительные материалы
Госты метизов
Сварка
Мы в соцсетях
podshipniki.moscow применяемость подшипников
Сортовой металлопрокат: str-steel.ru в Москве с доставкой.