Parametri izračuna

Na temelju ISO 898, ASME B1.1 i VDI 2230









Rezultati izračuna

Preporučeni moment pritezanja:
—
Ciljana sila prednaprezanja:
—
Koeficijent trenja (k-faktor):
—
Raspon min-maks okretnog momenta:
—

Smjernice za zatezanje:

Korak 1: Ručno zategnite dok ne bude čvrsto
Korak 2: Primijenite 30% konačnog momenta
Korak 3: Primijenite 70% konačnog momenta
Korak 4: Primijenite 100% konačnog momenta u glatkom kretanju

Kako kalkulator radi

Referentni standardi

Međunarodni standardi:

  • VDI 2230:2015 – Sustavni proračun visoko napregnutih vijčanih spojeva
  • ISO 898-1 – Mehanička svojstva pričvršćivača – Vijci, vijci i svornjaci
  • ASME B1.1 – Unificirani inčni navoji vijaka
  • DIN 946 – Odnos momenta i prednaprezanja za navojne spojeve
  • ECSS-E-HB-32-23A – Priručnik za navojne spojeve (ESA)

Osnovna formula za moment

Potreban moment zatezanja izračunava se pomoću:

T = k × F × d

gdje:

  • T — moment zatezanja (N·m)
  • k — koeficijent momenta (obično 0,15-0,25)
  • F — željena sila prednaprezanja (N)
  • dan — nominalni promjer vijka (m)

Izračun sile prednaprezanja

Sila prednaprezanja određena je:

F = σ_y × A_s × iskorištenje

gdje:

  • σ_y — granica razvlačenja materijala vijka (MPa)
  • Kao — površina vlačnog naprezanja (mm²)
  • iskorištenost — postotak korištene granice razvlačenja

K-faktor (koeficijent okretnog momenta)

k-faktor ovisi o trenju navoja i površine ležaja:

  • Suho/nepodmazano: k = 0,20-0,25
  • Lagano nauljeno: k = 0,15-0,18
  • Molibden disulfid: k = 0,10-0,12
  • PTFE premaz: k = 0,08-0,10

Klase čvrstoće vijaka

Metričke klase vijaka označavaju vlačnu granicu i granicu razvlačenja:

  • Razred 8.8: 800 MPa vlačne čvrstoće, 640 MPa razvlačenja
  • Razred 10.9: 1000 MPa vlačne čvrstoće, 900 MPa razvlačenja
  • Razred 12.9: 1200 MPa vlačne čvrstoće, 1080 MPa razvlačenja

Važna razmatranja

  • Uvijek koristite kalibrirane alate za moment
  • Očistite navoje prije sastavljanja
  • Postupno primjenjivajte moment na kritične spojeve
  • Razmotrite relaksaciju momenta u mekim zglobovima
  • Uzmite u obzir prevladavajući moment u sigurnosnim maticama
  • Po potrebi ponovno zategnite nakon početnog smirivanja

Sigurnosni faktori

  • Statička opterećenja: Tipičan prinos 75-85%
  • Dinamička opterećenja: Preporučeni prinos 50-65%
  • Kritična sigurnost: Potrebna je dodatna analiza
  • Ponovno korišteni vijci: Smanjite okretni moment za 10-20%

Primjeri upotrebe i vodič za odabir vrijednosti

Primjer 1: Priključak prirubnice pumpe

Scenarij: Spajanje pumpe na motor sa zaštitom spojke

  • Veličina vijka: M12
  • Razred: 8.8
  • Podmazivanje: Lagano nauljeno
  • Predopterećenje: 75% (standardno)
  • Vrsta zgloba: Tvrdo (čelik na čelik)
  • Metoda: Ručni moment ključ
  • Proizlaziti: 78 N·m (58 ft·lb)
  • Bilješka: Zategnite u križnom uzorku
Primjer 2: Prirubnica tlačne posude

Scenarij: Visokotlačni parni vod sa spiralno namotanom brtvom

  • Veličina vijka: M20
  • Razred: 10.9
  • Podmazivanje: Molibden disulfid
  • Predopterećenje: 85% (visoke performanse)
  • Vrsta zgloba: Mekano (s brtvom)
  • Metoda: Hidraulički zatezač
  • Proizlaziti: 340 N·m (251 ft·lb)
  • Kritično: Slijedite ASME PCC-1 slijed
Primjer 3: Vijci glave motora

Scenarij: Sklop glave cilindra automobilskog motora

  • Veličina vijka: M10
  • Razred: 12.9
  • Podmazivanje: Motorno ulje
  • Predopterećenje: 90% (maksimalno)
  • Vrsta zgloba: Navojna rupa
  • Metoda: Okretni moment + kut
  • Proizlaziti: 65 N·m + okret od 90°
  • Bilješka: Primjena odnosa momenta i tečenja

Kako odabrati vrijednosti

Odabir klase vijka
  • Razred 4.6/2. stupanj:
    • Nekritične aplikacije
    • Samo lagana opterećenja
    • Jeftina opcija
  • Razred 8.8/5. razred:
    • Opće inženjerstvo
    • Najčešći izbor
    • Dobar omjer snage i cijene
  • Razred 10.9/8. razred:
    • Primjene visoke čvrstoće
    • Dinamička opterećenja
    • Moguć je smanjeni broj vijaka
  • Razred 12.9:
    • Maksimalna snaga
    • Kritične aplikacije
    • Potrebno je posebno rukovanje
Odabir podmazivanja
  • Suho (k=0,20): Nedosljedni rezultati, izbjegavajte ako je moguće
  • Lako ulje (k=0,15): Standardni izbor, dosljedan
  • Moly pasta (k=0,10): Visoka opterećenja, nehrđajući čelik
  • PTFE (k=0,08): Najniže trenje, precizno prednaprezanje
  • Protiv zaplinjavanja: Koristite k-faktor specificiran od strane proizvođača
Vodič za odabir predopterećenja
  • Prinos 50%:
    • Vibracijska oprema
    • Često rastavljanje
    • Aluminijske komponente
  • Prinos 75%:
    • Standardni statički spojevi
    • Čelične sklopove
    • Većina aplikacija
  • Prinos 85-90%:
    • Kritični zglobovi
    • Nije dopušteno razdvajanje zglobova
    • Samo inženjerski dizajnirane aplikacije
Razmatranja o vrsti spoja
  • Tvrdi spoj:
    • Kontakt metala s metalom
    • Minimalno opuštanje
    • Primjenjuju se standardne vrijednosti momenta
  • Meki zglob:
    • Prisutne brtve, O-prstenovi
    • Očekujte opuštanje 10-20%
    • Možda će biti potrebno ponovno zatezanje
  • Navojne rupe:
    • Provjerite zahvat navoja (2×D min)
    • Čuvajte se dna
    • Razmotrite helicoil za aluminij
Redoslijed zatezanja
  • Uzorak s 4 vijka: Križni uzorak (1-3-2-4)
  • Uzorak sa 6 vijaka: Zvjezdani uzorak
  • Kružna prirubnica: 180° suprotno, zatim 90°
  • Višestruki prolazci: 30% → 70% → 100% → provjeri
  • Velike prirubnice: Koristite naslijeđenu metodu ASME PCC-1