Berekeningsparameters

Gebaseerd op ISO 898, ASME B1.1 en VDI 2230









Berekeningsresultaten

Aanbevolen koppel:
—
Doelvoorlaadkracht:
—
Wrijvingscoëfficiënt (k-factor):
—
Min-Max koppelbereik:
—

Richtlijnen voor het aandraaien:

Stap 1: Draai met de hand vast totdat het goed vastzit
Stap 2: Pas 30% van het eindkoppel toe
Stap 3: Pas 70% van het eindkoppel toe
Stap 4: Breng 100% van het uiteindelijke koppel aan in een vloeiende beweging

Hoe de rekenmachine werkt

Referentienormen

Internationale normen:

  • VDI 2230:2015 – Systematische berekening van zwaar belaste boutverbindingen
  • ISO 898-1 – Mechanische eigenschappen van bevestigingsmiddelen – Bouten, schroeven en tapeinden
  • ASME B1.1 – Unified Inch-schroefdraden
  • DIN 946 – Koppel-voorspanningsrelatie voor schroefdraadbevestigingen
  • ECSS-E-HB-32-23A – Handboek voor schroefdraadbevestigingen (ESA)

Basis koppelformule

Het benodigde aanhaalmoment wordt berekend met behulp van:

T = k × F × d

waar:

  • T — aanhaalmoment (N·m)
  • k — koppelcoëfficiënt (meestal 0,15-0,25)
  • F — gewenste voorspankracht (N)
  • D — nominale boutdiameter (m)

Voorbelastingskrachtberekening

De voorspankracht wordt bepaald door:

F = σ_y × A_s × gebruik

waar:

  • σ_y — vloeigrens van het boutmateriaal (MPa)
  • Als — trekspanningsoppervlak (mm²)
  • gebruik — percentage van de gebruikte vloeigrens

K-factor (koppelcoëfficiënt)

De k-factor is afhankelijk van de wrijving tussen de schroefdraad en het lageroppervlak:

  • Droog/ongesmeerd: k = 0,20-0,25
  • Licht geolied: k = 0,15-0,18
  • Molybdeendisulfide: k = 0,10-0,12
  • PTFE-coating: k = 0,08-0,10

Boutsterkte klassen

Metrische boutklassen geven de treksterkte en vloeigrens aan:

  • Klas 8.8: 800 MPa treksterkte, 640 MPa vloeigrens
  • Klas 10.9: 1000 MPa treksterkte, 900 MPa vloeigrens
  • Klas 12.9: 1200 MPa treksterkte, 1080 MPa vloeigrens

Belangrijke overwegingen

  • Gebruik altijd gekalibreerde momentsleutels
  • Maak de draden schoon voor montage
  • Pas het koppel geleidelijk toe bij kritieke verbindingen
  • Houd rekening met torsievermindering in zachte gewrichten
  • Houd rekening met het heersende koppel in borgmoeren
  • Indien nodig, na de eerste instelling opnieuw aandraaien

Veiligheidsfactoren

  • Statische belastingen: 75-85% van opbrengst typisch
  • Dynamische belastingen: 50-65% van de aanbevolen opbrengst
  • Kritische veiligheid: Aanvullende analyse vereist
  • Hergebruikte bouten: Verminder het koppel met 10-20%

Gebruiksvoorbeelden en gids voor waardeselectie

Voorbeeld 1: Pompflensaansluiting

Scenario: Pomp op motor aansluiten met koppelingsbescherming

  • Boutmaat: M12
  • Cijfer: 8.8
  • Smering: Licht geolied
  • Vooraf laden: 75% (standaard)
  • Type verbinding: Hard (staal op staal)
  • Methode: Handmatige momentsleutel
  • Resultaat: 78 N·m (58 ft·lb)
  • Opmerking: Vastdraaien in kruispatroon
Voorbeeld 2: Drukvatflens

Scenario: Hogedrukstoomleiding met spiraalgewonden pakking

  • Boutmaat: M20
  • Cijfer: 10.9
  • Smering: Molybdeendisulfide
  • Vooraf laden: 85% (hoge prestaties)
  • Type verbinding: Zacht (met pakking)
  • Methode: Hydraulische spanner
  • Resultaat: 340 N·m (251 ft·lb)
  • Kritisch: Volg de ASME PCC-1-sequentie
Voorbeeld 3: Motorkopbouten

Scenario: Cilinderkopassemblage van automotoren

  • Boutmaat: M10
  • Cijfer: 12.9
  • Smering: Motorolie
  • Vooraf laden: 90% (maximaal)
  • Type verbinding: Geboord gat
  • Methode: Koppel + hoek
  • Resultaat: 65 N·m + 90° draai
  • Opmerking: Koppel-tot-opbrengst-toepassing

Hoe waarden te kiezen

Selectie van boutkwaliteit
  • Klas 4.6/Graad 2:
    • Niet-kritieke applicaties
    • Alleen lichte lasten
    • Goedkope optie
  • Klas 8.8/Graad 5:
    • Algemene techniek
    • Meest voorkomende keuze
    • Goede sterkte/kostenverhouding
  • Klas 10.9/Graad 8:
    • Toepassingen met hoge sterkte
    • Dynamische belastingen
    • Verminderd aantal bouten mogelijk
  • Klas 12.9:
    • Maximale sterkte
    • Kritische toepassingen
    • Speciale behandeling vereist
Smeringsselectie
  • Droog (k=0,20): Inconsistente resultaten, vermijd indien mogelijk
  • Lichte olie (k=0,15): Standaardkeuze, consistent
  • Molybdeenpasta (k=0,10): Hoge belasting, roestvrij staal
  • PTFE (k=0,08): Laagste wrijving, nauwkeurige voorspanning
  • Anti-vastloopmiddel: Gebruik de door de fabrikant opgegeven k-factor
Preload-selectiegids
  • 50% Opbrengst:
    • Trillende apparatuur
    • Regelmatige demontage
    • Aluminium componenten
  • 75% Opbrengst:
    • Standaard statische verbindingen
    • Stalen assemblages
    • De meeste toepassingen
  • 85-90% Opbrengst:
    • Kritische verbindingen
    • Geen gezamenlijke scheiding toegestaan
    • Alleen ontworpen toepassingen
Overwegingen met betrekking tot het type verbinding
  • Harde verbinding:
    • Metaal-op-metaal contact
    • Minimale ontspanning
    • Standaard koppelwaarden zijn van toepassing
  • Zacht gewricht:
    • Pakkingen, O-ringen aanwezig
    • Verwacht 10-20%-ontspanning
    • Mogelijk moet het opnieuw worden aangedraaid
  • Geschroefde gaten:
    • Controleer de schroefdraad (2×D min)
    • Pas op voor bottom-out
    • Overweeg helicoil voor aluminium
Aanhaalvolgorde
  • 4-boutenpatroon: Kruispatroon (1-3-2-4)
  • 6-boutenpatroon: Sterpatroon
  • Ronde flens: 180° tegenovergesteld, dan 90°
  • Meerdere doorgangen: 30% → 70% → 100% → verifiëren
  • Grote flenzen: Gebruik de ASME PCC-1 legacy-methode