Arvutusparameetrid

Põhineb standarditel ISO 898, ASME B1.1 ja VDI 2230

Kuidas kalkulaator töötab

Võrdlusstandardid

Rahvusvahelised standardid:

  • VDI 2230:2015 - Systematic calculation of highly stressed bolted joints
  • ISO 898-1 - Mechanical properties of fasteners - Bolts, screws and studs
  • ASME B1.1 - Unified Inch Screw Threads
  • DIN 946 - Torque-preload relationship for threaded fasteners
  • ECSS-E-HB-32-23A - Threaded fasteners handbook (ESA)

Pöördemomendi põhivalem

Vajalik pingutusmoment arvutatakse järgmiselt:

T = k × F × d

kus:

  • T — pingutusmoment (N·m)
  • k — pöördemomendi koefitsient (tavaliselt 0,15–0,25)
  • F — soovitud eelkoormusjõud (N)
  • d — poldi nimiläbimõõt (m)

Eelkoormusjõu arvutamine

Eelpingejõud määratakse järgmiselt:

F = σ_y × A_s × kasutus

kus:

  • σ_y — poldimaterjali voolavuspiir (MPa)
  • A_s — tõmbepinge pindala (mm²)
  • kasutamine — kasutatud voolavuspiiri protsent

K-tegur (pöördemomendi koefitsient)

k-tegur sõltub keerme ja laagri pinna hõõrdumisest:

  • Kuiv/määrimata: k = 0,20–0,25
  • Kergelt õlitatud: k = 0,15–0,18
  • Molübdeendisulfiid: k = 0,10–0,12
  • PTFE-kate: k = 0,08–0,10

Poltide tugevusklassid

Meetrilised poltide klassid näitavad tõmbetugevust ja voolavuspiiri:

  • Klass 8.8: Tõmbetugevus 800 MPa, saagis 640 MPa
  • Klass 10.9: Tõmbetugevus 1000 MPa, voolavuspiir 900 MPa
  • Klass 12.9: Tõmbetugevus 1200 MPa, voolavuspiir 1080 MPa

Olulised kaalutlused

  • Kasutage alati kalibreeritud pöördemomendi tööriistu
  • Puhastage keermed enne kokkupanekut
  • Kriitiliste ühenduste puhul rakendage pöördemomenti järk-järgult
  • Arvestage pöördemomendi lõdvestumisega pehmetes liigestes
  • Arvestage lukustusmutrites valitseva pöördemomendiga
  • Vajadusel pingutage pärast esialgset settimist uuesti

Ohutustegurid

  • Staatilised koormused: 75–851 TP3T tüüpilisest saagikusest
  • Dünaamilised koormused: Soovitatav saagikus 50–651 TP3T
  • Kriitiline ohutus: Vajalik on täiendav analüüs
  • Taaskasutatud poldid: Vähendage pöördemomenti 10-20% võrra

Kasutusnäited ja väärtuse valiku juhend

Näide 1: Pumba äärikuühendus

Stsenaarium: Pumba ühendamine mootoriga sidurikaitse abil

  • Poldi suurus: M12
  • Hinne: 8.8
  • Määrimine: Kergelt õlitatud
  • Eellaadimine: 75% (standardne)
  • Liigendi tüüp: Kõva (terasest terasele)
  • Meetod: Manuaalne momentvõti
  • Tulemus: 78 Nm (58 jalga-naela)
  • Märkus: Pingutage ristikujuliselt
Näide 2: Surveanuma äärik

Stsenaarium: Kõrgsurve aurutoru spiraaltihendiga

  • Poldi suurus: M20
  • Hinne: 10.9
  • Määrimine: Molübdeendisulfiid
  • Eellaadimine: 85% (suure jõudlusega)
  • Liigendi tüüp: Pehme (tihendiga)
  • Meetod: Hüdrauliline pinguti
  • Tulemus: 340 Nm (251 jalga-naela)
  • Kriitiline: Järgige ASME PCC-1 järjestust
Näide 3: Mootoripea poldid

Stsenaarium: Automootori silindripea komplekt

  • Poldi suurus: M10
  • Hinne: 12.9
  • Määrimine: Mootoriõli
  • Eellaadimine: 90% (maksimaalne)
  • Liigendi tüüp: Keermestatud auk
  • Meetod: Pöördemoment + nurk
  • Tulemus: 65 N·m + 90° pööre
  • Märkus: Pöördemomendist voolavuspiirini rakendus

Kuidas valida väärtusi

Poldi klassi valik
  • Klass 4.6/2. aste:
    • Mittekriitilised rakendused
    • Ainult kerged koormad
    • Madala hinnaga variant
  • 8.8. klass/5. klass:
    • Üldine inseneriteadus
    • Kõige levinum valik
    • Hea tugevuse ja hinna suhe
  • 10.9. klass/8. klass:
    • Suure tugevusega rakendused
    • Dünaamilised koormused
    • Võimalik on vähendada poltide arvu
  • Klass 12.9:
    • Maksimaalne tugevus
    • Kriitilised rakendused
    • Vajalik on erikäitlus
Määrimisvalik
  • Kuiv (k=0,20): Ebajärjekindlad tulemused, võimalusel vältige
  • Kerge õli (k=0,15): Standardvalik, järjepidev
  • Molübdeenipasta (k=0,10): Suured koormused, roostevaba teras
  • PTFE (k=0,08): Väikseim hõõrdumine, täpne eelkoormus
  • Kinnijäämisvastane: Kasutage tootja poolt määratud k-faktorit
Eellaadimise valiku juhend
  • 50% saagikus:
    • Vibreerivad seadmed
    • Sagedane lahtivõtmine
    • Alumiiniumkomponendid
  • 75% saagikus:
    • Standardsed staatilised ühendused
    • Terasest sõlmed
    • Enamik rakendusi
  • 85-90% saagikus:
    • Kriitilised liigesed
    • Liigeste eraldamine pole lubatud
    • Ainult insenerirakendused
Liigesetüübi kaalutlused
  • Kõva vuuk:
    • Metall-metalli kontakt
    • Minimaalne lõõgastus
    • Kehtivad standardsed pöördemomendi väärtused
  • Pehme vuuk:
    • Tihendid, O-rõngad olemas
    • Oodake 10-20% lõõgastust
    • Võib vajada järelpingutust
  • Keermestatud augud:
    • Keerme haarduvuse kontroll (min 2×D)
    • Hoiduge altpoolt väljumisest
    • Alumiiniumi puhul kaaluge helicoili
Pingutusjärjestus
  • 4-poldiline kinnitusmuster: Ristmuster (1-3-2-4)
  • 6-poldiline kinnitusmuster: Tähemuster
  • Ümmargune äärik: 180° vastandid, seejärel 90°
  • Mitu läbipääsu: 30% → 70% → 100% → kontrolli
  • Suured äärikud: Kasutage ASME PCC-1 pärandmeetodit