Laskentaparametrit

Perustuu standardeihin ISO 898, ASME B1.1 ja VDI 2230









Laskentatulokset

Suositeltu vääntömomentti:
—
Kohde esijännitysvoima:
—
Kitkakerroin (k-kerroin):
—
Min-Max-vääntömomenttialue:
—

Kiristysohjeet:

Vaihe 1: Kiristä käsin, kunnes tiukka
Vaihe 2: Käytä lopullista vääntömomenttia 30%
Vaihe 3: Käytä lopullista vääntömomenttia 70%
Vaihe 4: Käytä 100% lopullista vääntömomenttia tasaisesti

Laskimen toimintaperiaate

Viitestandardit

Kansainväliset standardit:

  • VDI 2230:2015 – Erittäin kuormitettujen pulttiliitosten systemaattinen laskenta
  • ISO 898-1 – Kiinnittimien mekaaniset ominaisuudet – Pultit, ruuvit ja tapit
  • ASME B1.1 – Yhtenäiset tuuman ruuvikierteet
  • DIN 946 – Kierrekiinnikkeiden vääntömomentin ja esijännityksen suhde
  • ECSS-E-HB-32-23A – Kierrekiinnittimien käsikirja (ESA)

Vääntömomentin peruskaava

Vaadittava kiristysmomentti lasketaan seuraavasti:

T = k × F × d

missä:

  • T — kiristysmomentti (Nm)
  • k — vääntömomenttikerroin (tyypillisesti 0,15–0,25)
  • F — haluttu esijännitysvoima (N)
  • d — pultin nimellishalkaisija (m)

Esijännitysvoiman laskeminen

Esijännitysvoima määritetään seuraavasti:

F = σ_y × A_s × käyttö

missä:

  • σ_y — pulttimateriaalin myötölujuus (MPa)
  • A_s — vetojännityspinta-ala (mm²)
  • käyttö — käytetty myötölujuuden prosenttiosuus

K-kerroin (vääntömomenttikerroin)

k-kerroin riippuu kierteen ja laakeripinnan kitkasta:

  • Kuiva/voitelematon: k = 0,20–0,25
  • Kevyesti öljytty: k = 0,15–0,18
  • Molybdeenidisulfidi: k = 0,10–0,12
  • PTFE-pinnoite: k = 0,08–0,10

Pulttien lujuusluokat

Metriset pulttiluokat osoittavat vetolujuuden ja myötölujuuden:

  • Luokka 8.8: 800 MPa vetolujuus, 640 MPa saanto
  • Luokka 10.9: 1000 MPa vetolujuus, 900 MPa saanto
  • Luokka 12.9: 1200 MPa vetolujuus, 1080 MPa saanto

Tärkeitä huomioitavia asioita

  • Käytä aina kalibroituja momenttityökaluja
  • Puhdista kierteet ennen kokoamista
  • Käytä kriittisissä liitoksissa vääntömomenttia asteittain
  • Huomioi vääntömomentin relaksaatio pehmeissä nivelissä
  • Ota huomioon lukkomuttereiden vallitseva vääntömomentti
  • Kiristä tarvittaessa uudelleen alkukiristyksen jälkeen

Turvallisuustekijät

  • Staattiset kuormat: 75-85% tyypillisestä saannosta
  • Dynaamiset kuormat: Suositeltu saanto 50–651 TP3T
  • Kriittinen turvallisuus: Lisäanalyysejä tarvitaan
  • Uudelleenkäytetyt pultit: Vähennä vääntömomenttia 10-20%:llä

Käyttöesimerkkejä ja arvojen valintaopas

Esimerkki 1: Pumpun laippaliitäntä

Skenaario: Pumpun kytkeminen moottoriin kytkinsuojalla

  • Pultin koko: M12
  • Luokka: 8.8
  • Voitelu: Kevyesti öljytty
  • Esilataus: 75% (vakio)
  • Niveltyyppi: Kova (teräksestä teräkseen)
  • Menetelmä: Manuaalinen momenttiavain
  • Tulos: 78 Nm (58 ft·lb)
  • Huom: Kiristä ristikkäin
Esimerkki 2: Paineastian laippa

Skenaario: Korkeapainehöyrylinja spiraalitiivisteellä

  • Pultin koko: M20
  • Luokka: 10.9
  • Voitelu: Molybdeenidisulfidi
  • Esilataus: 85% (korkea suorituskyky)
  • Niveltyyppi: Pehmeä (tiivisteellä)
  • Menetelmä: Hydraulinen kiristin
  • Tulos: 340 Nm (251 ft·lb)
  • Kriittinen: Noudata ASME PCC-1 -sekvenssiä
Esimerkki 3: Moottorin kannen pultit

Skenaario: Auton moottorin sylinterikannen kokoonpano

  • Pultin koko: M10
  • Luokka: 12.9
  • Voitelu: Moottoriöljy
  • Esilataus: 90% (enintään)
  • Niveltyyppi: Kierrereikä
  • Menetelmä: Vääntömomentti + kulma
  • Tulos: 65 Nm + 90° käännös
  • Huom: Momentti-myötöstä-sovelluksiin

Kuinka valita arvot

Pultin luokan valinta
  • Luokka 4.6/luokka 2:
    • Ei-kriittiset sovellukset
    • Vain kevyitä kuormia
    • Edullinen vaihtoehto
  • Luokka 8.8/luokka 5:
    • Yleinen suunnittelu
    • Yleisin valinta
    • Hyvä lujuus-/kustannussuhde
  • Luokka 10.9/luokka-aste 8:
    • Korkean lujuuden sovellukset
    • Dynaamiset kuormat
    • Pienempi pulttien määrä mahdollinen
  • Luokka 12.9:
    • Maksimaalinen lujuus
    • Kriittiset sovellukset
    • Vaatii erityiskäsittelyä
Voiteluaineen valinta
  • Kuiva (k=0,20): Epäjohdonmukaisia tuloksia, vältä mahdollisuuksien mukaan
  • Kevytöljy (k=0,15): Vakiovalinta, johdonmukainen
  • Molybdenihappo (k=0,10): Suuret kuormat, ruostumaton teräs
  • PTFE (k=0,08): Pienin kitka, tarkka esijännitys
  • Tarttumisenesto: Käytä valmistajan määrittämää k-kerrointa
Esikuormituksen valintaopas
  • 50% Saanto:
    • Tärytyslaitteet
    • Usein purkaminen
    • Alumiinikomponentit
  • 75% Saanto:
    • Standardin mukaiset staattiset liitokset
    • Teräskokoonpanot
    • Useimmat sovellukset
  • 85-90% Riitto:
    • Kriittiset nivelet
    • Nivelten erottaminen ei sallittu
    • Vain teknisiin sovelluksiin
Niveltyyppien huomioitavaa
  • Kova nivel:
    • Metalli-metalli-kosketus
    • Minimaalinen rentoutuminen
    • Vakiomomenttiarvot ovat voimassa
  • Pehmeä nivel:
    • Tiivisteet ja O-renkaat ovat paikallaan
    • Odota 10-20%:n rentoutumista
    • Saattaa vaatia uudelleenkiristystä
  • Kierrereiät:
    • Kierteiden lukituksen tarkistus (vähintään 2 × D)
    • Varo pohjaan johtavia tilanteita
    • Harkitse helicoilia alumiinille
Kiristysjärjestys
  • 4-pulttinen jako: Ristikuvio (1-3-2-4)
  • 6-pulttinen jako: Tähtikuvio
  • Pyöreä laippa: 180° vastakkaisiin kulmiin, sitten 90°
  • Useita läpikulkuja: 30% → 70% → 100% → tarkista
  • Suuret laipat: Käytä ASME PCC-1 -perintömenetelmää