Κατά την επιλογήμπουλόνιαπου πληρούν τις απαιτήσεις, η γνώση της μεθόδου υπολογισμού της ροπής σύσφιξης των μπουλονιών είναι ιδιαίτερα σημαντική και το πρότυπο ροπής σύσφιξης μπουλονιών αποτελεί σημαντική αναφορά για την επιλογή τύπων και μοντέλων μπουλονιών. Αυτό το άρθρο περιγράφει λεπτομερώς τα βασικά πρότυπα και τις επιστημονικές μεθόδους υπολογισμού της ροπής σύσφιξης μπουλονιών, παρέχοντας μια αναφορά για τη λογική επιλογή και τυποποιημένη χρήση των μπουλονιών.
1. Υπολογισμός της ροπής σύσφιξης μπουλονιών
Ο τύπος υπολογισμού πυρήνα για τη ροπή σύσφιξης των μπουλονιών είναιT=K×F×d, με τον ορισμό και την επεξήγηση κάθε παραμέτρου ως εξής:
T: Ροπή στόχου που απαιτείται για το σφίξιμο του παξιμαδιού (μονάδα: N·m);
K: Συντελεστής ροπής, όχι σταθερή τιμή 0,2. Θα πρέπει να προσδιορίζεται διεξοδικά με βάση την κατάσταση της επιφάνειας του μπουλονιού, την κατάσταση λίπανσης και τον τύπο σπειρώματος-για τα συνηθισμένα μη λιπαντικάμπουλόνια με χοντρό σπείρωμα-, η τιμή Κ είναι συνήθως μεταξύ 0,18-0,25. για μπουλόνια με επεξεργασία φωσφορικής λίπανσης, η τιμή Κ μπορεί να μειωθεί σε 0,12-0,15. Οι ειδικές τιμές πρέπει να αναφέρονται στο εγχειρίδιο προϊόντος του μπουλονιού ή στα δεδομένα βιομηχανικών δοκιμών.
F: Απαιτείται προφόρτιση για το μπουλόνι (μονάδα: N), μια βασική παράμετρος για την εξασφάλιση αξιόπιστης σύνδεσης.
d: Η κύρια διάμετρος του σπειρώματος του μπουλονιού (μονάδα: m), δηλαδή η μέγιστη εξωτερική διάμετρος του σπειρώματος του μπουλονιού, η οποία πρέπει να αντιστοιχεί στην προδιαγραφή του μπουλονιού (π.χ., η κύρια διάμετρος ενός μπουλονιού M16 είναι 16 mm, η οποία θα πρέπει να μετατραπεί σε 0,016 m κατά τον υπολογισμό).
Θα πρέπει να τονιστεί ότι ο προσδιορισμός της προφόρτισης F πρέπει να συνδυαστεί με τα χαρακτηριστικά του υλικού του μπουλονιού και τις απαιτήσεις σύνδεσης και δεν μπορεί να γενικευτεί. Για συμβατικές συνδέσεις χαλύβδινων μπουλονιών, το ανώτερο όριο προφόρτισης συνιστάται να προσδιορίζεται σύμφωνα με τις ακόλουθες αρχές για την αποφυγή πλαστικής παραμόρφωσης του μπουλονιού λόγω υπερβολικής προφόρτισης:
Μπουλόνια από ανθρακούχο χάλυβα (π.χ. υλικό Q235, βαθμός 8,8 και κάτω): F μικρότερο ή ίσο με (0,6-0,7)×σₛ×A1
Μπουλόνια από κράμα χάλυβα (π.χ. υλικό 42CrMo, Βαθμός 10,9 και άνω): F Μικρότερο ή ίσο με (0,5-0,6)×σₛ×A1
Ανάμεσά τους,σₛείναι η αντοχή διαρροής του υλικού του μπουλονιού (μονάδα: Pa), η οποία θα πρέπει να βασίζεται στην αναφορά μηχανικής απόδοσης του πραγματικού υλικού του μπουλονιού, αντί στο "όριο απόδοσης" (αν και παρόμοια στην έννοια στη μηχανική, η αντοχή διαρροής εστιάζει περισσότερο στην τυπική τιμή του υλικού).A₁είναι η επικίνδυνη-διατομή του μπουλονιού (μονάδα: m²). Για τα συνηθισμένα μπουλόνια, η επικίνδυνη διατομή-είναι συνήθως το μικρότερο τμήμα διαμέτρου του σπειρώματος, το οποίο πρέπει να υπολογιστεί σύμφωνα με το μέγεθος του προφίλ του σπειρώματος και όχι με την ονομαστική-διατομή του μπουλονιού. Οι ακριβείς τιμές μπορούν να ληφθούν με αναφορά σε πρότυπα νημάτων όπως το GB/T 196.
2. Πρότυπα ροπής σύσφιξης μπουλονιών
Τα πρότυπα ροπής σύσφιξης μπουλονιών αναφέρονται στις προκαθορισμένες τιμές ροπής που απαιτούνται κατά τη διαδικασία σύνδεσης μπουλονιών. Η βασική τους λειτουργία είναι να διασφαλίζουν τη στεγανότητα, τη σταθερότητα και την αξιοπιστία του συστήματος μηχανικής σύνδεσης τυποποιώντας την προφόρτιση. Τέτοια πρότυπα δεν καθορίζονται αυθαίρετα από έναν μόνο κατασκευαστή, αλλά διατυπώνονται ομοιόμορφα από εθνικούς, βιομηχανικούς ή διεθνείς οργανισμούς, όπως το GB/T 16823.3 της Κίνας "Μέθοδοι δοκιμής σύσφιξης με σπείρωμα -" και το γερμανικό DIN 25201. Ορισμένα συγκεκριμένα πεδία (π.χ. αυτοκίνητα sp) έχουν επίσης ειδικά πρότυπα.
Τα πρότυπα ροπής σύσφιξης πρέπει να διατυπώνονται διαφορετικά με βάση πολλούς παράγοντες, με τους βασικούς παράγοντες που επηρεάζουν να περιλαμβάνουν:
Βαθμός απόδοσης μπουλονιών: Το πρότυπο ροπής σύσφιξης για μπουλόνια υψηλής- αντοχής (π.χ. βαθμός 10.9, βαθμός 12.9) είναι πολύ υψηλότερος από εκείνον για τα συνηθισμένα μπουλόνια (π.χ. βαθμός 4.8, βαθμός 6.8). Για παράδειγμα, μεταξύ των μπουλονιών M12, η τυπική ροπή σύσφιξης του βαθμού 4,8 είναι περίπου 35 N·m, ενώ αυτή του βαθμού 12,9 μπορεί να υπερβαίνει τα 190 N·m.
Σκοπός σύνδεσης: Το πρότυπο ροπής για τις συνδέσεις που φέρουν δομικό φορτίο-(π.χ. δοκοί από χάλυβα-αρμούς υποστυλώματος) είναι υψηλότερο από αυτό για τις συνηθισμένες διακοσμητικές συνδέσεις.
Περιβάλλον εργασίας: Για σενάρια με συχνούς κραδασμούς (π.χ. κινητήρες, κινητήρες) ή στεγανοποίηση υψηλής-πίεσης (π.χ. φλάντζες σωληνώσεων), απαιτείται υψηλότερο πρότυπο ροπής που αντιστοιχεί σε υψηλότερη προφόρτιση και ορισμένα ενδέχεται να πρέπει να συνδυαστούν με μέτρα κατά της χαλάρωσης.
Προδιαγραφές και υλικό μπουλονιών: Για τον ίδιο βαθμό, όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος του μπουλονιού, τόσο μεγαλύτερη είναι η τυπική ροπή στρέψης. για μπουλόνια της ίδιας προδιαγραφής, η τυπική ροπή στρέψης του υλικού από κράμα χάλυβα είναι υψηλότερη από αυτή του ανθρακούχου χάλυβα.
Στην πραγματική χρήση των μπουλονιών, η ακρίβεια και το αποτέλεσμα εφαρμογής του προτύπου ροπής σύσφιξης είναι ζωτικής σημασίας: εάν το πρότυπο ροπής έχει επιλεγεί λανθασμένα (π.χ. σφίξιμομπουλόνια υψηλής- αντοχήςσύμφωνα με το πρότυπο των μπουλονιών χαμηλής-ποιότητας), θα οδηγήσει σε ανεπαρκή προφόρτιση και εύκολη χαλάρωση της σύνδεσης. Εάν δεν επιτευχθεί η τυπική ροπή, ενδέχεται να προκύψουν προβλήματα όπως διαρροή και μη φυσιολογικός θόρυβος. Εάν η ροπή στρέψης υπερβεί το πρότυπο, θα προκαλέσει θραύση σε εφελκυσμό του μπουλονιού ή απογύμνωση του σπειρώματος, θέτοντας σοβαρούς κινδύνους για την ασφάλεια.
3. Περίληψη
Ο υπολογισμός της ροπής σύσφιξης των μπουλονιών και η συμμόρφωση με τα πρότυπα αποτελούν βασικούς κρίκους στην επιλογή μπουλονιών και στο σχεδιασμό σύνδεσης. Κατά την επιλογή και τη χρήση των μπουλονιών, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί πρώτα μια λογική προφόρτιση με βάση τις απαιτήσεις σύνδεσης, να επιβεβαιωθεί ο συντελεστής ροπής σύμφωνα με το υλικό και την κατάσταση της επιφάνειας του μπουλονιού, να υπολογιστεί η ροπή στόχος χρησιμοποιώντας τον τύπο T=K×F×d και να επαληθευτεί αυστηρά η ορθολογικότητα της τιμής της ροπής με αναφορά στα αντίστοιχα εθνικά ή βιομηχανικά πρότυπα.
Μόνο με τον ακριβή έλεγχο αυτής της γνώσης μπορούμε να επιλέξουμε επιστημονικά μπουλόνια και να τυποποιήσουμε τη διαδικασία σύσφιξης, διασφαλίζοντας ουσιαστικά την απόδοση και την αξιοπιστία του συστήματος μηχανικής σύνδεσης και διασφαλίζοντας την ασφάλεια της λειτουργίας του εξοπλισμού και της λειτουργίας του προσωπικού. Σε πρακτικές εφαρμογές, συνιστάται ο συνδυασμός του εγχειριδίου του προϊόντος μπουλονιών, των ειδικών δυναμόκλειδων και των δοκιμών επί τόπου-για περαιτέρω βελτίωση της ακρίβειας του ελέγχου ροπής.
