Jadrom toho, čo robí upevňovacie prvky spoľahlivými a odolnými, je koncept krútiaceho momentu. Krútiaci moment nie je iba miera odbočovacej sily; Je to kľúč k zabezpečeniu toho, aby boli komponenty a strojové zariadenia držané pohromade, ale mocné časti, zostanú na mieste.
Nižšie sa pozrieme na vedu za výpočtovým krútiacim momentom upevňovacieho momentu. Dúfajme, že môže poskytnúť určitý pohľad na to, ako dosiahnuť lepší výkon, bezpečnosť a spoľahlivosť pri upevňovacích aplikáciách.
Pochopenie krútiaceho momentu
Krútiaci moment je rotačná sila, ktorá sa používa na otočenie matice, skrutky alebo skrutky ako súčasť skrutkovaného kĺbu.V metrických jednotkách a librách na stopu (lb/ft) v palcových jednotkách uvidíte krútiaci moment meraný pomocou Newton Meters (NM).
Vzťah medzi krútiacim momentom a napätím
Krútiaci moment úzko súvisí s iným meraním: napätie alebo tesnosť. V skutočnosti sa o jednom zriedka diskutuje bez odkazu na druhú.
Vzťah medzi krútiacim momentom a napätím je jednoduchý:S rastúcim krútiacim momentom sa zvyšuje napätie v kĺbe.Čím väčšia sila používate na premenu upevňovania, tým pevnejší je skrutkovaný kĺb.
Prečo je krútiaci moment pripevňovania dôležitý?
Krútiaci moment je kritickým meraním vo svete upevňovania. Je dôležité venovať pozornosť a získať pravdu pre svoju žiadosť. Prečo?
Nedostatočná skrutka bude voľná, ako je potrebné, a nebude schopná poskytnúť toľko upínacej sily, ako je to potrebné. Prevrátená skrutka sa môže deformovať - stripovanie závitu, odskočenie hlavy atď. - alebo zlomiť. Tento posledný kúsok je dôležité zapamätať si, pretože mnohí veria, že prísnejší je lepší. To nie je vždy tak.
Faktory ovplyvňujúce výpočet krútiaceho momentu
Najdôležitejším faktorom ovplyvňujúcim vzťah medzi krútiacim momentom a napätím, a teda primeraným množstvom krútiaceho momentu, je trenie. Existuje niekoľko faktorov, ktoré môžu ovplyvniť množstvo trenia v skrutkovanom kĺbe, vrátane:
Hrubé vs. jemné vlákna -Jemné vlákna majú viac trenia ako hrubé vlákna.
Trieda fit vlákien -Systémy závitu s prísnejšími namietami majú viac trenia ako systémy s voľnejším prispôsobením. Napríklad 3A/3B je pevnejšie ako 2A/2B, a teda viac trenia pre 3A/3B.
Materiál a známka -Typ použitého materiálu a aký tvrdý je, ovplyvní trenie.
Povlaky -Rôzne povlaky upevňovania budú mať veľký vplyv na trenie.
Podmienky povrchu ložiska -Množstvo povrchovej plochy a to, ako je drsná, ovplyvňuje trenie.
Mazanie -Rôzne mazivá budú mať tiež veľký vplyv na trenie.
Ako vypočítať krútiaci moment upevňovača
Existuje niekoľko spôsobov, ako vypočítať krútiaci moment upevňovača: s matematickým vzorcom a fyzickým testom.
Vzorec krútiaceho momentu
Rovnica T=KDP sa používa na odhad výpočtu krútiaceho momentu pripevňovania, kde:
T=krútiaci moment v Newton-Meters (NM)
K=koeficient trenia
D=priemer upevňovača v milimetroch (mm)
P=požadované napätie v kilonewtons (kN)
Testovanie napätia krútiaceho momentu
Na výpočet krútiaceho momentu upevňovača môžete vykonať test krútiaceho momentu. Test krútiaceho momentu je meranie vstupného krútiaceho momentu potrebného pre skrutkovaný kĺb na dosiahnutie špecifikovaného napätia.
Typické nastavenie testu je uvedené na fotografii nižšie. Skladá sa z testovacej skrutky, testovacej podložky a testovacej matice voľne namontovanej v testovacom príslušenstve nazývanom Skidmore. Testovacie príslušenstvo obsahuje záťažový bunkový, ktorý môže merať množstvo napätia v kĺbe.
Matica sa otáča pomaly, až kým nedosiahne predvolené množstvo napätia. Keď je spoj sprísnený, táto akcia rozširuje skrutku a vytvára svorku na kĺbe (v tomto prípade Skidmore). Meria sa množstvo krútiaceho momentu potrebného na otáčanie matice do požadovaného napätia.
Súvisiace špecifikácie upevňovacieho prvku
Existujú dve odvetvové špecifikácie, ktoré sú dobré na vedomie, pokiaľ ide o krútiaci moment pripevňovania: USCAR 11-2 a ISO 16047.
USCAR 11-2„Poskytuje testovaciu metódu na určenie vzťahu k krútiacim momentom pripevňovacieho povrchu, ktorý sa používa na náhradnú skrutku, aby sa zmerala trecia charakteristika koncovej úpravy upevňovania.“ Je to štandard, ktorý bol vyvinutý a je udržiavaný Radou pre automobilový priemysel USA (USCAR) - zmes zamestnancov Chrysler, Ford a General Motors.
ISO 16047„Určuje podmienky na vykonávanie testov krútiaceho momentu/svorky na upevňovacích prvkoch a príbuzných častiach.“