В основе того, что делает застежки надежными и устойчивыми, лежит концепция крутящего момента. Крутящий момент не просто мера поворота; Это ключ к обеспечению того, чтобы компоненты и механизм, скрепленные этими небольшими, но могущественными частями, оставались на месте.
Ниже мы посмотрим на науку, стоящую за расчетом крутящего момента крепежа. Надеемся, что это может дать некоторое представление о том, как добиться лучшей производительности, безопасности и надежности при приложениях для крепления.
Понимание крутящего момента
Крутящий момент - это вращательная сила, используемая для поворота гайки, болта или винта как часть болтового соединения.Вы увидите крутящий момент, измеренный Newton Meters (NM) в метрических единицах и фунтах на фут (фунт\/фут) в дюйм.
Взаимосвязь между крутящим моментом и напряжением
Крутящий момент тесно связан с другим измерением: натяжение или стеснение. На самом деле, один редко обсуждается без ссылки на другого.
Связь между крутящим моментом и напряжением проста:По мере увеличения крутящего момента напряжение в суставе увеличивается.Чем больше усилий вы используете, чтобы повернуть крепеж, тем плотнее получает болтовый соединение.
Почему важен крутящий момент крепежа?
Крутящий момент является критическим измерением в мире крепежа. Важно обратить внимание и получить право на ваше заявление. Почему?
Недоставленный болт будет более свободным, чем необходимо, и не сможет обеспечить столько сил зажима, сколько необходимо. Чрезмерный болт может деформироваться - зачистка резьбы, отрывистые головы и т. Д. - или разрыв. Этот последний бит важно помнить, так как многие считают, что более плотное лучше. Это не всегда так.
Факторы, влияющие на расчет крутящего момента
Наиболее важным фактором, влияющим на взаимосвязь между крутящим моментом и натяжением, и, следовательно, соответствующее количество крутящего момента, является трение. Есть несколько факторов, которые могут повлиять на количество трения в болтовом соединении, в том числе:
Грубые против тонких нитей -Точные нити имеют больше трения, чем грубые потоки.
Класс посадки потока -Системы ниток с более жесткой посадкой имеют больше трения, чем система с более низкой посадкой. Например, 3A\/3B более плотно подходит, чем 2A\/2B, и, следовательно, больше трения для 3A\/3B.
Материал и оценка -Тип используемого материала и насколько он тяжелый, повлияет на трение.
Покрытия -Различные покрытия крепежа будут оказывать большое влияние на трение.
Условия поверхности подшипника -Количество площади поверхности и то, насколько она грубая, влияет на трение.
Смазка -Различные смазочные материалы также окажут большое влияние на трение.
Как вычислить крутящий момент крепежа
Есть несколько способов расчета крутящего момента крепежа: с математической формулой и физическим тестом.
Формула крутящего момента крепежа
Уравнение t=kdp используется для оценки расчетов крутящего момента зажигания, где:
T=крутящий момент в Newton-Meters (NM)
k=коэффициент трения
D=Диаметр крепежа в миллиметрах (мм)
P=желаемое напряжение в килоневтоне (KN)
Тестирование натяжения крутящего момента
Для расчета крутящего момента крепежа, вы можете провести тест на крутящий момент. Тест натяжения крутящего момента-это измерение входного крутящего момента, необходимого для болтового соединения для достижения указанного натяжения.
Типичная настройка теста показана на фото ниже. Он состоит из испытательного болта, тестовой шайбы и испытательной гайки, свободно установленной в тестовом приборе, называемом Skidmore. Тестовый прибор содержит нагрузочную ячейку, которая может измерить количество натяжения в суставе.
Гайка превращается медленно до тех пор, пока не будет достигнуто предустановленное количество напряжения. Когда соединение затягивается, это действие растягивает болт, создавая зажимную нагрузку на соединение (в данном случае, Skidmore). Измеряется количество крутящего момента, необходимого для поворота гайки до желаемого натяжения.
Связанные спецификации крепежа
Есть две отраслевые спецификации, которые полезны для того, чтобы знать, когда речь заходит о крутящем моменте крепежа: USCAR 11-2 и ISO 16047.
USCAR 11-2«Предоставляет метод испытаний для определения взаимосвязи натяжения крутящего момента от отделки крепежа, применяемого к суррогатному винту с целью измерения трения характеристики отделки крепежа». Это стандарт, который был разработан и поддерживается Советом США по автомобильным исследованиям (USCAR) - смесью сотрудников Chrysler, Ford и General Motors.
ISO 16047«Определяет условия для проведения крутящего момента\/тестов сил зажима на резьбовых крепежах и связанных частях».