Obecnie prawie wszystkieśrubadokręcanie stosowane w przemyśle musi być kontrolowane, co nazywa się kontrolą momentu obrotowego.
Moment obrotowy odnosi się do mocowania przemysłowego z określonym momentem obrotowym lub z góry określonym momentem obrotowym i kątem, aby zapewnić wystarczającą siłę zacisku i niezawodność połączenia gwintowego.
Śrubadokręcanie jest bardzo złożonym procesem fizycznym. Najważniejszymi czynnikami wpływającymi na dokręcanie śrub są moment obrotowy, napięcie wstępne, tarcie i twardość materiału. Tylko pełne uwzględnienie powyższych czynników może zapewnić bezpieczne mocowanie śrub.
Klucz dynamometryczny może kontrolować siłę przyłożoną do dokręcania gwintu, która nie może być mniejsza ani większa. W większości przypadków tradycyjny klucz dynamometryczny może już zapewnić efekt dokręcenia śrub z wystarczającą dokładnością. Jednak gdy wymagane jest dokładniejsze i bezpieczniejsze dokręcanie gwintu, ręczny klucz dynamometryczny nie jest odpowiedni, ponieważ zastosowany moment obrotowy często nie spełnia wymagań dotyczących napięcia wstępnego i odpowiedniej ustawionej wartości, ponieważ nie jest dokładny.
Źródłem niedokładnej wartości jest często wgryzanie się gwintów dokręcania oraz tarcie między łbem śruby a płaszczyzną elementu mocującego. Tak zwana siła docisku wstępnego lub siła docisku to siła docisku generowana przez kontakt przedmiotu obrabianego w połączeniu śrubowym, która jest uniwersalna. Ciśnienie zwiększa tarcie między elementami obrabianymi, a tarcie powoduje, że moment obrotowy nie jest w pełni wstępnie dokręcony, więc tylko około 10 procent zastosowanego momentu obrotowego można przeliczyć na siłę dokręcania śruby.
W celu uzyskania większej dokładności, nawet przy ręcznym dokręcaniu śrub, często stosuje się technologię dokręcania z kontrolą kąta, zwłaszcza w obecnie szybko rozwijającym się przemyśle motoryzacyjnym. Dzięki tej technologii każda śruba może osiągnąć maksymalny efekt dokręcenia. Kąt obrotu odnosi się do wartości kąta pomiędzy pierwotnym dokręceniem śruby a ostatecznym osiągnięciem określonej wartości momentu obrotowego.
Ogólnie rzecz biorąc, stopień obrotu będzie różny w zależności od materiału elementów złącznych i mocowanych części. Na przykład w przypadku materiałów o dużej twardości, takich jak stal węglowa, liczba narożników potrzebnych do zamocowania będzie stosunkowo niewielka; W przypadku materiałów o małej twardości, takich jak drewno, liczba naroży wymaganych do zamocowania będzie stosunkowo duża, a strata siły spowodowana tarciem będzie również duża, a siła mocowania, jaką można uzyskać, będzie stosunkowo niewielka.
W procesie kontroli kąta dokręcenia gwintu, kontrola momentu obrotowego służy do wstępnego dokręcenia śruby do ustalonej wartości momentu obrotowego. Po osiągnięciu tego momentu następuje kolejny proces dokręcania pod podwójną kontrolą momentu i kąta, aż do osiągnięcia zadanych wartości momentu dokręcania i kąta obrotu. Prawidłowe użycie systemu kontroli kąta może zapobiec wejściu śruby w strefę plastyczną materiału, zapobiec przekroczeniu akceptacyjnej granicy plastyczności śruby i spowodować potencjalne zagrożenia bezpieczeństwa. Jednocześnie sterowanie narożne może również znacznie zmniejszyć utratę siły blokowania i zapewnić osiągnięcie wystarczającego napięcia wstępnego.
W procesie dokręcania śrub stosowany moment obrotowy i kąt obrotu są różne, więc śruby, które zostały dokręcone przez kontrolę kąta obrotu, nie mogą być ponownie użyte.
Istnieją dwa główne rodzaje metod dokręcania śrub, a mianowicie dokręcanie elastyczne i dokręcanie plastyczne. Elastyczne dokręcanie ogólnie odnosi się do metody dokręcania momentem obrotowym, podczas gdy dokręcanie plastyczne obejmuje głównie metodę dokręcania narożników i metodę dokręcania granicy plastyczności.
1. Metoda dokręcania momentem obrotowym
Zasada metody dokręcania momentem obrotowym polega na tym, że istnieje pewna zależność między momentem obrotowym a osiowym napięciem wstępnym. Siła dokręcania wstępnego łączonych części jest kontrolowana poprzez ustawienie narzędzia dokręcającego na określoną wartość momentu obrotowego. Zakładając stabilny proces, jakość części i inne czynniki, ta metoda dokręcania jest prosta i intuicyjna w obsłudze i jest obecnie szeroko stosowana. Z doświadczenia wynika, że podczas dokręcania śrub 50% momentu obrotowego jest zużywane na tarcie powierzchni czołowej śruby, 40% na tarcie gwintu, a tylko 10% momentu obrotowego jest wykorzystywane do generowania napięcia wstępnego.
Ponieważ zewnętrzne niestabilne warunki mają duży wpływ na metodę dokręcania momentem obrotowym, metoda momentu obrotowego, która pośrednio kontroluje napięcie wstępne poprzez kontrolowanie momentu dokręcania, doprowadzi do niskiej dokładności sterowania osiowym napięciem wstępnym. Ponadto połączeń śrubowych jest bardzo mało, moment obrotowy osiągnął określoną wartość, a łeb śruby nie jest jeszcze w pełni dopasowany do połączonych części lub szczelina jest czasami bardzo mała, co nie jest łatwe do znalezienia za pomocą oględzin. W tej chwili wartość momentu obrotowego jest kwalifikowana, ale napięcie wstępne jest bardzo małe, a nawet żadne, więc w tym przypadku, jeśli tylko w celu zagwarantowania momentu obrotowego jest kwalifikowane, zapewnienie jakości montażu i dokręcania staje się pustym słowem.
2. Metoda dokręcania kątowego
Ze względu na wady metody dokręcania momentem obrotowym Stany Zjednoczone zaczęły badać związek między wydłużeniem śruby a siłą osiową pod koniec lat czterdziestych XX wieku. Kąt obrotu podczas dokręcania śruby jest z grubsza proporcjonalny do sumy wydłużenia śruby i luzu dokręcanych części, więc można przyjąć metodę osiągnięcia zadanej siły dokręcania zgodnie z zadanym kątem obrotu. Najpierw dokręć śrubę początkowym momentem obrotowym, to znaczy rozciągnij śrubę do granicy plastyczności, a następnie obróć o określony kąt, aby rozciągnąć śrubę do obszaru plastycznego.
Istotą metody dokręcania kątowego jest kontrola wydłużenia śruby. W zakresie sprężystym osiowe napięcie wstępne jest proporcjonalne do wydłużenia. Kontrola wydłużenia polega na kontrolowaniu siły osiowej. Po rozpoczęciu odkształcenia plastycznego śruby, chociaż nie są one już proporcjonalne, właściwości mechaniczne rozciąganej śruby pokazują, że osiowe napięcie wstępne można ustabilizować w pobliżu granicy plastyczności, o ile jest ono utrzymywane w pewnym zakresie.
Dlatego końcowy moment obrotowy dwóch śrub o różnych współczynnikach tarcia po dokręceniu tą samą metodą jest bardzo różny, ale siła dokręcania wstępnego nie jest różna ze względu na tę samą wytrzymałość i rozmiar śruby. W porównaniu z metodą dokręcania momentu obrotowego nie tylko uzupełnia kontrolę dokręcania z dużą dokładnością, ale także w pełni poprawia stopień wykorzystania materiałów.
3. Metoda dokręcania granicy plastyczności
Teoretycznym celem metody dokręcania na granicy plastyczności jest dokręcenie śruby tuż poza granicą plastyczności. W przypadku dokręcania na granicy plastyczności należy najpierw dokręcić śrubę z określonym początkowym momentem obrotowym. Od tego momentu urządzenie monitoruje zmianę wartości nachylenia krzywej dokręcania. Jeśli nachylenie spadnie do wartości większej niż ustawiona, uważa się, że śruba została rozciągnięta do granicy plastyczności i narzędzie przestaje działać. Największą zaletą metody dokręcania na granicy plastyczności jest to, że wszystkie śruby o różnych współczynnikach tarcia są dokręcane do granicy plastyczności, co maksymalizuje potencjał wytrzymałościowy części gwintowanych. Jest jednak wrażliwy na czynniki zakłócające i stawia wysokie wymagania dotyczące parametrów użytkowych i konstrukcyjnych śrub, co jest trudne do kontrolowania. Dlatego narzędzia do dokręcania są bardzo drogie.
Dla Jinrui, niezależnie od tego, czy jesteś popytem/dealerem/dostawcą elementów złącznych, jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, możesz odwiedzić Jinrui
