פרמטרי חישוב

מבוסס על ISO 898, ASME B1.1 ו-VDI 2230









תוצאות החישוב

מומנט מומלץ:
כוח טעינה מקדים למטרה:
מקדם חיכוך (k-factor):
טווח מומנט מינימלי-מקסימלי:

הנחיות הידוק:

שלב 1: הדקו ביד עד שהדבר יהיה יציב
שלב 2: החל 30% של מומנט סופי
שלב 3: הפעל 70% של מומנט סופי
שלב 4: הפעל 100% של מומנט סופי בתנועה חלקה

איך המחשבון עובד

תקני ייחוס

תקנים בינלאומיים:

  • VDI 2230:2015 – חישוב שיטתי של חיבורי ברגים תחת לחץ גבוה
  • ISO 898-1 – תכונות מכניות של מחברים – ברגים, ברגים וטבעות
  • ASME B1.1 – הברגות בורג מאוחדות באינץ'
  • DIN 946 - יחס מומנט-עומס מקדים עבור מחברים הברגה
  • מדריך מחברים הברגה (ESA) - ECSS-E-HB-32-23A

נוסחת מומנט בסיסית

מומנט ההידוק הנדרש מחושב באמצעות:

T = k × F × d

איפה:

  • ט — מומנט הידוק (N·m)
  • ק — מקדם מומנט (בדרך כלל 0.15-0.25)
  • פ — כוח טעינה מוקדמת רצוי (N)
  • ד — קוטר בורג נומינלי (מ')

חישוב כוח טעינה מוקדמת

כוח הטעינה המקדימה נקבע על ידי:

F = σ_y × A_s × ניצול

איפה:

  • σ_y — חוזק כניעה של חומר הבריח (MPa)
  • כְּמוֹ — שטח מאמץ מתיחה (מ"מ²)
  • ניצול — אחוז חוזק הכניעה שנעשה בו שימוש

מקדם K (מקדם מומנט)

מקדם ה-k תלוי בחיכוך של ההברגה ומשטח המיסב:

  • יבש/לא משומן: k = 0.20-0.25
  • משומן קלות: k = 0.15-0.18
  • מוליבדן דיסולפיד: k = 0.10-0.12
  • ציפוי PTFE: k = 0.08-0.10

שיעורי חוזק בריח

קטגוריות ברגים מטריות מציינות חוזק מתיחה וחוזק כניעה:

  • כיתה 8.8: עומס מתיחה של 800 מגה פסקל, תפוקה של 640 מגה פסקל
  • כיתה 10.9: עומס מתיחה של 1000 מגה פסקל, תפוקה של 900 מגה פסקל
  • כיתה 12.9: עומס מתיחה של 1200 מגה פסקל, תפוקה של 1080 מגה פסקל

שיקולים חשובים

  • השתמש תמיד בכלי מומנט מכוילים
  • נקו את הברגות לפני ההרכבה
  • הפעלת מומנט בצעדים הדרגתיים עבור חיבורים קריטיים
  • יש לשקול הרפיית מומנט במפרקים רכים
  • התחשב במומנט הקיים באומי נעילה
  • יש להדק מחדש לאחר ההתייצבות הראשונית במידת הצורך

גורמי בטיחות

  • עומסים סטטיים: 75-85% של תשואה אופיינית
  • עומסים דינמיים: תפוקה מומלצת של 50-65%
  • בטיחות קריטית: נדרש ניתוח נוסף
  • ברגים משומשים: הפחתת מומנט ב- 10-20%

דוגמאות שימוש ומדריך בחירת ערך

דוגמה 1: חיבור אוגן משאבה

תַרחִישׁ: חיבור משאבה למנוע עם מגן מצמד

  • גודל בורג: M12
  • צִיוּן: 8.8
  • סִיכָה: משומן קלות
  • טעינה מוקדמת: 75% (סטנדרטי)
  • סוג מפרק: קשה (פלדה לפלדה)
  • שִׁיטָה: מפתח מומנט ידני
  • תוֹצָאָה: 78 ניוטון מטר (58 רגל-ליברה)
  • הערה: הדקו בתבנית צולבת
דוגמה 2: אוגן כלי לחץ

תַרחִישׁ: קו קיטור בלחץ גבוה עם אטם ספירלי מלופף

  • גודל בורג: M20
  • צִיוּן: 10.9
  • סִיכָה: מוליבדן דיסולפיד
  • טעינה מוקדמת: 85% (ביצועים גבוהים)
  • סוג מפרק: רך (עם אטם)
  • שִׁיטָה: מותחן הידראולי
  • תוֹצָאָה: 340 ניוטון מטר (251 רגל-ליברה)
  • קרִיטִי: עקוב אחר רצף ASME PCC-1
דוגמה 3: ברגי ראש המנוע

תַרחִישׁ: מכלול ראש צילינדר מנוע רכב

  • גודל בורג: M10
  • צִיוּן: 12.9
  • סִיכָה: שמן מנוע
  • טעינה מוקדמת: 90% (מקסימום)
  • סוג מפרק: חור מברזל
  • שִׁיטָה: מומנט + זווית
  • תוֹצָאָה: 65 ניוטון מטר + סיבוב של 90°
  • הערה: יישום מומנט-לתלות

כיצד לבחור ערכים

בחירת דרגת בורג
  • כיתה 4.6/דרגה 2:
    • יישומים לא קריטיים
    • עומסים קלים בלבד
    • אפשרות בעלות נמוכה
  • כיתה ח'.ח'/כיתה ה':
    • הנדסה כללית
    • הבחירה הנפוצה ביותר
    • יחס חוזק/עלות טוב
  • כיתה י'.ט'/כיתה ח':
    • יישומים בעלי חוזק גבוה
    • עומסים דינמיים
    • מספר ברגים מופחת אפשרי
  • כיתה 12.9:
    • חוזק מקסימלי
    • יישומים קריטיים
    • נדרש טיפול מיוחד
בחירת חומר סיכה
  • יבש (k=0.20): תוצאות לא עקביות, יש להימנע במידת האפשר
  • שמן קל (k=0.15): בחירה סטנדרטית, עקבית
  • משחת מולי (k=0.10): עומסים גבוהים, נירוסטה
  • PTFE (k=0.08): חיכוך נמוך ביותר, טעינה מוקדמת מדויקת
  • נגד תפיסה: השתמש בגורם k שצוין על ידי היצרן
מדריך לבחירת טעינה מוקדמת
  • תפוקה 50%:
    • ציוד רוטט
    • פירוק תכוף
    • רכיבי אלומיניום
  • 75% תפוקה:
    • מפרקים סטטיים סטנדרטיים
    • מכלולי פלדה
    • רוב היישומים
  • תפוקה 85-90%:
    • מפרקים קריטיים
    • אין הפרדת מפרקים מותרת
    • יישומים מהונדסים בלבד
שיקולי סוג מפרק
  • מפרק קשה:
    • מגע מתכת למתכת
    • הרפיה מינימלית
    • ערכי מומנט סטנדרטיים חלים
  • מפרק רך:
    • אטמים, טבעות O קיימים
    • צפו להרפיה של 10-20%
    • ייתכן שיהיה צורך להדק מחדש
  • חורים מחורצים:
    • בדיקת חיבור הברגה (מינימום 2×D)
    • היזהרו מלמטה החוצה
    • שקלו הסליקויל לאלומיניום
רצף הידוק
  • תבנית 4 ברגים: דפוס צולב (1-3-2-4)
  • תבנית 6 ברגים: דוגמת כוכבים
  • אוגן עגול: 180° הפוך, ואז 90°
  • מעברים מרובים: 30% → 70% → 100% → אימות
  • אוגנים גדולים: השתמש בשיטת ASME PCC-1 מדור קודם