În prezent, aproape toateșurubstrângerea folosită în industrie trebuie controlată, ceea ce se numește control al cuplului.
Cuplul se referă la fixarea industrială cu cuplu predeterminat sau cuplu și unghi predeterminate pentru a asigura o forță de strângere suficientă și fiabilitatea conexiunii filetate.
Boltstrângerea este un proces fizic foarte complex. Cei mai importanți factori care afectează strângerea șuruburilor sunt cuplul, preîncărcarea, frecarea și duritatea materialului. Numai atunci când factorii de mai sus sunt luați în considerare pe deplin, poate fi asigurată fixarea sigură a șuruburilor.
Cheia dinamometrică poate controla forța aplicată unei strângeri a filetului, care nu poate fi mai mică sau mai mare. În majoritatea cazurilor, cheia dinamometrică tradițională poate oferi deja efectul de strângere a șuruburilor cu suficientă precizie. Cu toate acestea, atunci când este necesară o strângere a filetului mai precisă și sigură, cheia dinamometrică manuală nu este potrivită, deoarece cuplul aplicat adesea nu îndeplinește cerințele de preîncărcare și valoarea prestabilită corespunzătoare, deoarece nu este exactă.
Sursa valorii inexacte este adesea cauzată de mușcătura dintre firele de strângere și frecarea dintre capul șurubului și planul obiectului de fixare. Așa-numita forță de prestrângere sau forță de strângere este o presiune de contact generată de contactul piesei de prelucrat în îmbinarea șurubului, care este universală. Presiunea crește frecarea dintre piesele de prelucrat, iar frecarea face ca cuplul să nu fie complet pre-strâns, astfel încât doar aproximativ 10% din cuplul pe care îl aplicăm poate fi transformat în forța de strângere a șurubului.
Pentru a obține o precizie mai mare, chiar și în strângerea manuală a șuruburilor, tehnologia de strângere controlată în unghi este adesea utilizată, în special în industria de producție de automobile care se dezvoltă rapid. Prin această tehnologie, fiecare șurub își poate atinge efectul maxim de strângere. Unghiul de rotație se referă la valoarea unghiului dintre strângerea inițială a șurubului și atingerea finală a cuplului specificat.
În general, gradul de rotație va varia în funcție de materialul elementelor de fixare și a pieselor de fixat. De exemplu, pentru materiale cu duritate mare, cum ar fi oțelul carbon, numărul de colțuri necesare pentru fixare va fi relativ mic; Pentru materialele cu duritate redusă, cum ar fi lemnul, numărul de colțuri necesare pentru fixare va fi relativ mare, iar pierderea de forță cauzată de frecare va fi, de asemenea, mare, iar forța de prindere care poate fi realizată va fi relativ mică.
În procesul de control al unghiului de strângere a filetului, controlul cuplului este utilizat pentru a strânge șurubul la o valoare fixă a cuplului la început. După atingerea acestui cuplu, procesul de strângere ulterior se efectuează sub controlul dublu al cuplului și unghiului până când sunt atinse cuplul de strângere prestabilit și unghiul de rotație. Utilizarea corectă a sistemului de control al unghiului poate împiedica șurubul să intre în zona de plastic a materialului, poate preveni depășirea limitei de curgere a șurubului și poate cauza pericole potențiale de siguranță. În același timp, controlul colțului poate reduce semnificativ pierderea forței de blocare și poate asigura că se obține o preîncărcare suficientă.
În procesul de strângere a șuruburilor, cuplul utilizat și gradul de unghi de rotație sunt diferite, astfel încât șuruburile care au fost strânse prin controlul unghiului de rotație nu pot fi utilizate din nou.
Există două tipuri principale de metode de strângere a șuruburilor, și anume strângerea elastică și strângerea din plastic. Strângerea elastică se referă, în general, la metoda de strângere la cuplu, în timp ce strângerea din plastic include în principal metoda de strângere a colțurilor și metoda de strângere a punctului de curgere.
1. Metoda de strângere a cuplului
Principiul metodei de strângere a cuplului este că există o anumită relație între cuplu și preîncărcare axială. Forța de pre-strângere a pieselor conectate este controlată prin setarea instrumentului de strângere la o anumită valoare a cuplului. Pe baza unui proces stabil, a calității pieselor și a altor factori, această metodă de strângere este simplă și intuitivă de utilizat și este utilizată pe scară largă în prezent. Conform experienței, la strângerea șuruburilor, 50 la sută din cuplu este consumat pe frecarea feței de capăt a șurubului, 40 la sută pe frecarea filetului și doar 10 la sută din cuplu este utilizat pentru a genera preîncărcarea.
Deoarece condițiile externe instabile au o mare influență asupra metodei de strângere a cuplului, metoda cuplului care controlează indirect preîncărcarea prin controlul cuplului de strângere va duce la o precizie scăzută de control a preîncărcării axiale. În plus, există foarte puține conexiuni cu șuruburi, cuplul a atins valoarea specificată, iar capul șurubului nu a fost încă complet montat cu piesele conectate sau decalajul este uneori foarte mic, ceea ce nu este ușor de găsit prin inspecție vizuală. În acest moment, valoarea cuplului este calificată, dar preîncărcarea este foarte mică, sau chiar nu, așa că în acest caz, fie și doar pentru a garanta că cuplul este calificat, atunci asigurarea calității asamblarii și strângerii devine un cuvânt gol.
2. Metoda de strângere în unghi
Având în vedere deficiențele metodei de strângere a cuplului, Statele Unite au început să studieze relația dintre alungirea șuruburilor și forța axială la sfârșitul anilor 1940. Unghiul de rotație în timpul strângerii șuruburilor este aproximativ proporțional cu suma alungirii șurubului și slăbirea pieselor strânse, astfel încât poate fi adoptată metoda de atingere a forței de strângere predeterminată în funcție de unghiul de rotație specificat. Mai întâi, strângeți șurubul la cuplul inițial, adică întindeți șurubul până la punctul de curgere, apoi rotiți un anumit unghi pentru a întinde șurubul până la zona de plastic.
Esența metodei de strângere a unghiului de rotație este de a controla alungirea șurubului. În domeniul elastic, preîncărcarea axială este proporțională cu alungirea. Controlul alungirii este controlul forței axiale. După ce începe deformarea plastică a șurubului, deși cele două nu mai sunt proporționale, proprietățile mecanice ale șurubului sub tensiune arată că preîncărcarea axială poate fi stabilizată în apropierea sarcinii de curgere atâta timp cât este menținută într-un anumit interval.
Prin urmare, cuplul final al două șuruburi cu coeficienți de frecare diferiți după strângerea cu aceeași metodă de strângere este foarte diferit, dar forța de pre-strângere nu este diferită din cauza aceleiași rezistențe și dimensiuni a șuruburilor. În comparație cu metoda de strângere a cuplului, nu numai că completează controlul strângerii cu o precizie ridicată, dar și îmbunătățește complet rata de utilizare a materialelor.
3. Metoda de strângere a limitei de curgere
Scopul teoretic al metodei de strângere a limitei de curgere este de a strânge șurubul chiar dincolo de punctul limită de curgere. Când utilizați strângerea la limita de curgere, strângeți mai întâi șurubul la un cuplu de pornire specificat. Din acest punct, echipamentul monitorizează modificarea valorii pantei curbei de strângere. Dacă panta scade la mai mult decât valoarea setată, se consideră că șurubul a fost întins până la limita de curgere, iar unealta încetează să funcționeze. Cel mai mare avantaj al metodei de strângere a limitei de curgere este că toate șuruburile cu coeficienți de frecare diferiți sunt strânse la limita de curgere, ceea ce maximizează potențialul de rezistență al pieselor filetate. Cu toate acestea, este sensibil la factorii de interferență și are cerințe ridicate pentru performanța și proiectarea structurală a șuruburilor, care este dificil de controlat. Prin urmare, instrumentele de strângere sunt foarte scumpe.
Pentru Jinrui, indiferent dacă sunteți solicitant/comerciant/furnizor de elemente de fixare, dacă doriți să aflați mai multe, puteți vizita Jinrui
