1. Силові параметри різьбових з'єднань. надійність кріплення
2. Основні методи затягування різьбових з'єднань
3. Метод додатки крутного моменту
4. Метод осьової витяжки шпильки (болта)
5. пружинні балансири

Технічний рівень і якість кріпильних деталей і з'єднань, характеристики застосовуваного інструмента і правильний вибір методу затяжки роз'ємного з'єднання мають визначальне значення для забезпечення високих технічних характеристик машин, механізмів, будівельних конструкцій. Надійність різьбових з'єднань - це, в першу чергу, гарантія тривалого збереження зусилля попереднього затягування в період експлуатації.

Силові параметри різьбових з'єднань. надійність кріплення

Основні силові параметри різьбових з'єднань для кріпильних деталей - мінімальна руйнівне навантаження і пробна навантаження, яка для класів міцності болта 6.8 і вище становить 74-79% від мінімальної величини руйнівного навантаження. Пробна навантаження є контрольною величиною, яку стрижнева кріпильна деталь повинна витримати при випробуваннях.

Зусилля попереднього затягування (далі - зусилля затяжки), на яке виробляється затягування нарізного сполучення, зазвичай приймається в межах 75-80%, в окремих випадках і 90%, від пробного навантаження. При цьому, в пружно напружених елементах кріплення проявляється механізм пластичних деформацій, що веде до зменшенням напруги в часі, і зусилля затяжки з'єднання знижується без будь-яких додаткових силових впливів.

У конструкторської документації вказується зусилля попереднього затягування, або відповідне значення крутного моменту затягування. Пошкодження в різьбових з'єднаннях виникають, головним чином, через наступних факторів:

• неправильно підібрані компоненти з'єднання;
• недостатнє, або перевищений зусилля затяжки;
• нерівномірний розподіл зусилля затяжки.

Основні методи затягування різьбових з'єднань

• Додаток крутного моменту;
• Осьова витяжка.

У Росії прийнятий стандарт ОСТ 37.001.031-72 на затяжку різьбових з'єднань металевих виробів з номінальними діаметрами різьблення від 6 до 24 см і встановлює максимальні і мінімальні крутний момент затягування кріпильних різьбових з'єднань в залежності від розмірів, класу міцності по ГОСТ 1759-70 і класу з'єднання.

Наказом Управління конструкторських і експериментальних робіт Міністерства автомобільної промисловості СРСР від "21" грудня 1973 р № 9 термін введення встановлений

з "1" червня 1975 р

1. Цей галузевий стандарт поширюється на затяжку різьбових з'єднань металевих виробів з номінальними діаметрами різьблення від 6 до 24 їм і встановлює максимальні і мінімальні крутний момент затягування кріпильних різьбових з'єднань в залежності від розмірів, класу міцності по ГОСТ 1759-70 і класу з'єднання по ОСТ 37.001 .031-72.

Стандарт не поширюється на затяжку з'єднань з гвинтами, самостопорні болтами і гайками.

2. Максимальний крутний момент з'єднання, різьблення якого не має покриття і мастила і спеціально НЕ знежирена, а також з'єднань загального призначення і маловідповідальних (згідно ОСТ 37.001.031-72) при наявності покриття, вибирається по таблиці.

Примітка: Величини моментів для відповідальних і особливо відповідальних з'єднань, зазначені в таблиці, можуть бути скориговані в залежності від застосовуваних покриттів. У разі застосування мастил при складанні величини моментів, зазначені в таблиці, повинні бути зменшені в залежності від застосовуваних мастил *

Величина корекції визначається експериментально і, округляється до найближчої величини по ОСТ 37.001.031-72.

3. За обраному максимальному моменту затягування нарізного сполучення і класу з'єднання по таблиці рядів крутять моментів ОСТ 37.001.031-72 визначається мінімальний момент затяжки.

Максимальні крутящие затяжки сполук *, кгс.м

Номінальний діаметр різьби Розмір «під ключ» S головки, болта (гайки), мм Крок різьби **, мм Класи міцності по ГОСТ 1759-70 Болт 5.8 6.8 8.8 10.9 12.9 Гайка 4; 5, 6 5, 6 6, 8 8; 10 10, 12 6 10 1 0,5 0,8 1,0 1,25 1,6 8 12 - 14 1,25 1,6 1,8 2,5 3,6 4,0 10 14 - 17 1, 25 3,2 3,6 5,6 7,0 9,0 12 17 - 19 1,25 5,6 6,2 10,0 12,5 16,0 14 19 - 22 1.5 8,0 10,0 16 , 0 20,0 25,0 16 22 - 24 1,5 11,0 14,0 22,0 32,0 36,0 18 24 - 27 1,5 16,0 20,0 32,0 44,0 50 , 0 20 27 - 30 1,5 22,0 28,0 50,0 62,0 70,0 22 30 - 32 1,5 28,0 36,0 62,0 80,0 90,0 24 32 - 36 1,5 36,0 44,0 80,0 100,0 -

* Величини моментів, зазначені в таблиці, дійсні також при закручуванні болтів "в тіло" при дотриманні рекомендацій по довжині згвинчування по ГОСТ 11765-66 і ГОСТ 11766-66.

** При застосуванні різьбових з'єднань з великим кроком момент затяжки призначається по цій же таблиці. При застосуванні різьбових з'єднань з більш дрібним кроком момент визначається розробником конструкції.

4. Максимальні в мінімальні крутний момент затягування для кріпильних різьбових з'єднань:

• особливо відповідальних деталей;
• пакетів пружних деталей (ресори та ін.); а також деталей з амортизаційними прокладками;
• працюючих в спеціальних умовах навантаження (регулювальні, стопорні та ін.);
• деталей з кольорових металів і сплавів,
• деталей з інших матеріалів (в тому числі ізоляційних);
• з'єднань трубопроводів і "порожніх" болтів;
• конусних деталей;

встановлюються розробником конструкції на підставі відповідних розрахунків і експериментів, і не повинні бути вище значень, вибраних за п.п. 2 і 3 цього стандарту.

Примітка. Допускається заниження величини крутного моменту в обґрунтованих випадках, коли застосовується кріпильна деталь (з метою уніфікації або скорочення номенклатури) міцніша, ніж потрібно за умовами роботи.

5. Величини максимального і мінімального моментів затягування для загвинчування шпильки "в тіло" приймаються рівними половині відповідних моментів для затягування болта (гайки), що має однакові розміри різьби, покриття і мастило.

6. У разі, якщо в кресленні або технічних умовах не обумовлені крутний момент затягування, максимальний момент затяжки вибирається по таблиці цього стандарту, а мінімальний приймається для третього класу з'єднання по ОСТ 37.001.031-72.

При цьому в кресленні або технічних умовах повинна бути напис: "Незазначені норми затяжки різьбових з'єднань по ОСТ 37.001.050-73".

Примітка. Для різьби більш М24 при відсутності вказівок про момент затяжки приймаються моменти, встановлені для різьблення М24.

Метод додатки крутного моменту

Найбільш поширений метод затягування різьбових з'єднань. Він полягає в створенні на гайці (болті) крутного моменту (моменту сили), що забезпечує необхідне зусилля затяжки. Головна перевага цього методу в тому, що для його здійснення існує велика номенклатура професійного інструменту з ручним, пневматичним, гідравлічним, електричним приводом:

Якщо зусилля затяжки мало, під дією змінюється навантаження різьбове з'єднання буде швидко пошкоджуватися. Якщо зусилля затяжки велике, процес затягування може привести до руйнування компонентів сполуки. Отже, надійність нарізного сполучення залежить від правильності вибору зусилля затяжки і, відповідно, необхідний постійний контроль крутного моменту на гайці.

Крутний момент побічно характеризує величину зусилля затяжки. Для правильно сконструйованого з'єднання і при контролі крутного моменту, цей метод є задовільним в більшості випадків. У відповідальних різьбових з'єднаннях необхідні прямі і точніші методи визначення зусилля затягування, які сприяють зниженню величини відхилення граничного (залишкового) зусилля затяжки від номінального. Ці методи засновані або на безпосередньому контролі зусилля затяжки, або на контролі кута повороту гайки, або на вимірюванні величини розтягування шпильки.

В кінцевому рахунку, найважливіше - це зусилля затяжки нарізного сполучення.

У технічній документації вказується необхідне зусилля затяжки (кН). Однак, після декількох циклів розбирання та складання з'єднань, при ремонті, після тривалої експлуатації відбудуться невраховані зміни в характеристиках нарізного сполучення.

Необхідний момент затяжки конкретного з'єднання залежить від декількох змінних:

1. коефіцієнт тертя між гайкою і шпилькою;
2. коефіцієнт тертя між поверхнею гайки і поверхнею соединяемой деталі;
3. якість і геометрія різьблення, клас міцності болта.

Найбільше значення має тертя в різьбі між гайкою і шпилькою, а також гайкою і деталлю. При практично сухому терті, грубої поверхні і усадки матеріалу, втрати на тертя можуть бути такими великими, що при затягуванні на безпосередньо напруга з'єднання залишиться не більше 10% моменту. Решта 90% йдуть на подолання опору тертя і усадку. Таким чином, хоча з'єднання буде вважатися затягнутим, таким воно бути не буде. Система гайковерта буде показувати необхідний момент, але необхідне зусилля затяжки з'єднання не буде досягнуто. При експлуатації, на різьбове з'єднання впливають навантаження, вібрація, великий ризик ослаблення з'єднання і як результат - аварія. Коефіцієнт тертя можна знизити, використовуючи масло, але не надмірно, тому що при цьому велика небезпека перевищення зусилля затяжки, що може привести до руйнування шпильки.

При відкручування гайок треба крутний момент в 1,3-1,5 більшої величини, ніж при затягуванні. Це пояснюється корозією нарізного сполучення, взаємним проникненням матеріалів болта і гайки в зоні різьблення під дією тривалого навантаження. При відкручування прокорродіровавшіх і зафарбованих сполук, часто потрібно інструмент з моментом в 2 рази більше. У таких випадках краще використовувати спеціальні засоби для руйнування продуктів корозії. Це знизить тертя, і, відповідно, сили, що впливають на інструмент, продовжуючи його ресурс. У безнадійних ситуаціях слід використовувати спеціальний інструмент для видалення гайки - гайкоріз гідравлічні .

Загальне правило вибору крутного моменту інструменту з запасом, як мінімум, 30%!

Метод осьової витяжки шпильки (болта)

Принциповою відмінністю цього методу є те, що зусилля прикладається ні до гайки, а до шпильці (болта) із застосуванням:

Метод полягає в попередньому розтягуванні болта (шпильки) із зусиллям, рівним необхідному зусиллю затяжки, наступним закручуванням гайки від руки до упору в опорну поверхню і зняттям навантаження з болта скиданням гідравлічного тиску, після чого з'єднання отримує задане зусилля затяжки. Шпилька (болт) повинні виступати над гайкою не менше ніж на 0,8d, де d-діаметр шпильки. Основною перевагою такого способу затягування є відсутність втрат на тертя з сопрягаемой поверхнею і в різьбі. Таким чином, приблизно 70% від витрачається зусилля витрачаються на здійснення корисної роботи по затягуванню нарізного сполучення; близько 30% втрачається на деформацію микронеровностей поверхонь, що сполучаються, витків різьби, усадку і ін.

Метод попереднього осьового розтягування шпильки із застосуванням гідравлічних тензорних домкратів забезпечує високу якість збірки: точність зусилля затяжки, рівномірність прикладення зусилля, синхронність затягування складних з'єднань. тензорні домкрати з двома портами з швидкороз'ємними сполуками дозволяють створити системи домкратів, що харчуються від однієї насосної станції і виконувати синхронну затяжку кріплення. Методика синхронної перехресної затяжки декількох (або всіх) шпильок (болтів) роз'ємного з'єднання застосовується при затягуванні шпильок кришок посудин, що працюють під тиском, фланців трубопроводів, автоклавів, теплообмінників та іншого обладнання, де вимоги до якості збірки і герметичності з'єднання високі.

Для більшої точності рекомендується докладати зусилля до болта і загвинчувати гайку двічі. При першому навантаженні досягається компенсація зазорів, деформація мікронерівностей поверхонь і рівномірний розподіл навантаження. Друге навантаження, головним чином, забезпечує необхідну точність кінцевого зусилля затяжки з'єднання.

Цей метод затягування найбільш підходить там, де вимоги до точності і до якості одержуваного з'єднань високі.

Для монтажу і демонтажу шпилькових з'єднань застосовуються Шпильковерти

пружинні балансири

пружинні балансири , Діючи як противаги, призначені для підвищення продуктивності і полегшення праці при роботі з ручним інструментом, особливо з важким, і при роботі на поточних лініях.

Застосовуються для підвішування, центрування, переміщення, фіксування ручного інструменту і різних деталей.

Звільняють оператора від важкої, виснажливої ​​роботи, економлять робочий простір, запобігають аварійні ситуації.

Компанія «Енерпром» виробляє і постачає найбільш повний асортимент обладнання та інструменту для затягування різьбових з'єднань. Ознайомитися з каталогом ви можете розділі: « Інструмент для роботи з різьбовими з'єднаннями »