Cos'è la forza di precarico del bullone?

Il precarico del bullone (chiamato anche forza di serraggio o tensione iniziale) è la forza di trazione indotta in un bullone durante il serraggio. Crea la forza di serraggio che tiene insieme il giunto ed è essenziale per l'integrità del giunto, prevenendo allentamenti e cedimenti per fatica.

Quale fattore di utilizzo dovrei usare?

I fattori di utilizzo tipici (η) sono compresi tra 0,7 e 0,9 del limite di snervamento. Per il serraggio controllato (chiave dinamometrica), è comune un valore compreso tra 0,7 e 0,75. Per metodi di precisione (misurazione dell'allungamento, tensionatore idraulico), è possibile utilizzare un valore compreso tra 0,85 e 0,9. Non superare mai 0,9 per applicazioni statiche.

In che modo il precarico del bullone è correlato alla coppia?

La relazione approssimativa è T = K × d × F, dove K è il fattore dado (tipicamente 0,2 per acciaio secco, 0,15 per acciaio lubrificato), d è il diametro nominale del bullone e F è la forza di precarico. Questa è un'approssimazione con un'incertezza di ±25%.

Perché il precarico è importante nei giunti bullonati?

Il precarico è fondamentale perché: (1) impedisce la separazione del giunto sotto carichi esterni, (2) riduce l'affaticamento del bullone riducendo al minimo le fluttuazioni del carico, (3) crea attrito che resiste ai carichi di taglio, (4) impedisce l'allentamento del bullone dovuto alle vibrazioni e (5) fornisce la forza di tenuta della guarnizione nei giunti sigillati.

Cosa succede se il precarico del bullone è troppo elevato?

Un precarico eccessivo può causare snervamenti o fratture del bullone durante il serraggio, sfilacciamento della filettatura, schiacciamento della guarnizione, deformazione della flangia o danneggiamento degli elementi del giunto. Per questo motivo, vengono utilizzati fattori di utilizzo per mantenere il precarico al di sotto del punto di snervamento.

Strumento di ingegneria gratuito

Calcolatore della forza di precarico del bullone

Calcolare la forza di precarico dell'assemblaggio in un bullone metrico in base al fattore di utilizzo, al limite di snervamento e all'area di sollecitazione a trazione. F = η × Rp × As.

ISO 898-1 VDI 2230 M3 - M64

Dimensione del bullone

Classe di proprietà

Fattore di utilizzo η (%)

Fattore di dado K (per coppia stimata)

Preimpostazioni rapide

Risultati

Forza di precarico del gruppo (F)

—

Coppia di serraggio stimata

—

Carico di snervamento (100%)

—

Area di sollecitazione di trazione

—

Utilizzo

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Forza di precarico

La forza di precarico dell'assemblaggio è la tensione target del bullone durante il serraggio:

η — fattore di utilizzo (tipico 0,7–0,9)
R_p — limite di snervamento/resistenza alla trazione (MPa)
A_s — area di sollecitazione a trazione (mm²)

Stima della coppia

Coppia di serraggio approssimativa (equazione abbreviata):

E — fattore dado (dipendente dall'attrito, in genere 0,15-0,20)
D — diametro nominale del bullone (mm)

Esempio pratico

Esempio: M10 × 8,8 @ 70%

Dato: M10, classe 8,8 (Rp = 640 MPa), As = 58,0 mm², η = 70%

F = 0,70 × 640 × 58,0 = 25.984 N ≈ 26,0 kN

T = 0,20 × 10 × 25.984 / 1000 = 52,0 Nm

⚠️ Nota: Il serraggio basato sulla coppia ha un'incertezza di ±25%. Per giunti critici, utilizzare la misurazione dell'allungamento o il tensionamento idraulico per una maggiore precisione.