Расчет усилий запрессовки и крутящих моментов при затяжке гаек

9. Расчет усилий запрессовки и крутящих моментов при затяжке гаек                              ТОР     

В соответствии с стандартом ГОСТ 52643-2006 соединения высокопрочного крепежа для металлических конструкций из болтов и гаек по ГОСТ 52644-2006 и 52645-2006 перед применением подвергаются испытаниям для определения крутящего момента.

Перед проведением испытаний:

1.       Крепеж без покрытия
Должна быть проведена предварительная очистка резьбовых соединений от загрязнений и их смазка.

2.       Крепеж с произвольным покрытием (оцинкованный, оксидированный и т.д.)
Должна быть проведена предварительная очистка резьбовых соединений от загрязнений, при этом испытание проводится без дополнительной смазки.

Размер крутящего момента определяется при достижении в теле болта усилия предварительной затяжки, указанного в нижней таблице.

Для цели определения годности изделий к их дальнейшему использованию, на основе полученных данных по крутящему моменту, рассчитывается коэффициент закручивания (K) испытанного соединения по формуле:

K = 1000*(M/(N*d))

где M — фактический крутящий момент, приложенный к гайке, создающий в теле болта нормативное усилие натяжения, Нм;

N — Усилие предварительной затяжки, принимаемое по таблице, Н;

d — наружный диаметр резьбы, мм.

Крепеж считается годным к применению, если диапазон коэффициента закручивания составляет:

1.       Для крепежных изделий без покрытия со смазкой резьбовых соединений: 0,14 — 0,20;

2.       Для крепежа с произвольным покрытием: 0,11 — 0,20.

Момент затяжки болтов

Натяжение высокопрочных болтов по ГОСТ Р 52644-2006 на расчетные усилия следует производить закручиванием гайки с обеспечением требуемого крутящего момента .

Натяжение болтов  осуществляют, как правило, в два этапа:

  1) болты затягивают при помощи гайковертов на 80 - 90 % расчетного усилия для обеспечения плотности прилегания деталей пакета,

  2) болты дотягивают до полного расчетного усилия динамометрическими ключами статического действия, контролируя по величине прикладываемый крутящий момент.

Для контролируемого натяжения болтов на втором этапе рекомендуется применять гидравлические динамометрические ключи типа КЛЦ, которые позволяют  обеспечить регистрацию крутящих моментов с точностью не ниже ±4 %. 

Пример расчета. 
Определить диаметр нарезанной части хвостовика грузового крюка для силы Р=100.000 Н. 
Гайку заворачивают, но не затягивают.

Условие прочности болта

Пример расчета. 
Груз Q = 300 Н закреплен на одном плече горизонтального рычага длиной L = 500 мм; другое плечо рычага связано клеммовым соединением с валом диаметром d = 40 мм. Нагрузка статическая. Определить диаметр клеммовых болтов.

Расчетная нагрузка для болта, принимая f=0,2; l=40 мм, тогда

Выбираем болт М16, площадь его сечения F = 141 мм².

Рабочее напряжение растяжения

что вполне допустимо.

Пример расчета. 
Крышка цилиндра высокого давления привернута 12 шпильками. Определить их диаметр, если максимальное давление пара в цилиндре р = 1,2 МПа, а внутренний диаметр цилиндра D = 200 мм.

Сила, открывающая крышку,

Принимаем для надежности расчетную нагрузку Р=2Q; тогда

где, 
F - площадь сечения шпильки по внутреннему диаметру резьбы, мм² 
i - число шпилек.

Определяем [σ_р ]:

Если берем шпильку M16, то ее сечение F = 141 мм², следовательно,

что вполне допустимо.

Скачано с www.znanio.ru