Влияние смазки на передачу усилий при затяжке болтового соединения

Опираясь на наш многолетний опыт, мы знаем, что просто доставить каталог с пломбой на стол заказчика недостаточно. Поэтому мы предлагаем промышленным компаниям руку помощи в виде комплексных решений для устранения утечек на их предприятиях.

Процесс оптимизации герметичности соединений

1. Анализ
2. Разработка решения
3. Поставка материалов
4. Профессиональный монтаж
5. Гарантия герметичности стыков

Детальное знание смазочных материалов, используемых при сборке болтовых соединений, является неотъемлемой частью наших решений. В этой статье мы хотели бы представить наши выводы относительно влияния трения в резьбе и под гайкой на расчет момента затяжки и герметичность фланцевого соединения.

Для смазки болтовых соединений следует использовать смазочный материал, для которого производителем предоставлена информация о коэффициентах трения в резьбе (µth) и под гайкой (µb). Эти значения должны быть измерены в соответствии с EN 16047, который описывает метод и процедуру измерения трения в болтовом соединении. Зная коэффициенты трения (µth) и (µb), можно определить, в какой пропорции болтовое соединение подвергается нагрузкам при кручении и растяжении.

Значение трения, указанное производителем на основе другого метода измерения, например, испытания четырьмя шариками или испытания "штифт на диске "*, вводит в заблуждение при расчете момента затяжки. Фактическое значение трения, измеренное методом, отличным от EN 16047, может значительно отличаться.

На нашем специализированном предприятии мы измеряем коэффициенты трения (в резьбе и под гайкой) и их зависимость в болтовом соединении в соответствии с EN 16047.

Экспериментальные измерения коэффициентов трения µtha µb показали, что разброс значений для сухого, т.е. несмазанного, крепежа значителен. Погрешность при расчете момента затяжки Mu может достигать ±30 %.

В болтовом соединении существует значительная разница между влиянием трения в резьбе и трения под гайкой. Оба эти параметра влияют на величину и разброс предварительного усилия, достигаемого в болте, но влияние на напряжение в болте различно.

Коэффициент трения (µth) влияет на компонент кручения, а коэффициент трения под головкой (µb) - на эффективность.

Поэтому не предполагается, что коэффициент трения по резьбе µth, коэффициент трения под гайкой µb и общий коэффициент µtot равны (µth ≠ µb ≠ µtot). Кроме того, результаты экспериментальных измерений показали разброс коэффициентов трения µth, µb и µtot. Поэтому упрощение µth = µb = µtot не может быть использовано.

Момент трения в резьбе обычно составляет 2/3 от общего момента затяжки.

Из вышесказанного следует, что если коэффициенты трения по расчетам равны, то результирующий момент затяжки может быть недостаточным или, наоборот, перегруженным.

На основании сотен измерений более десяти лет назад мы разработали систему смазки POWERtorque LF kote 450, которая обеспечивает необходимый и постоянный коэффициент трения в резьбе и под гайкой во время затяжки.

Это система "сухой смазки", которая надолго закрепляется на поверхности резьбы. Она выдерживает экстремальные сжимающие нагрузки, прикладываемые к поверхности резьбы во время затяжки. POWERtorque LF kote 450 постоянно разделяет материалы болта и гайки. Это предотвращает "закусывание" резьбы и позволяет впоследствии ослабить крепеж.

В качестве поддержки для проектировщиков и расчетчиков фланцевых соединений мы предоставляем на сайте результаты наших измерений.

Расчет момента затяжки

В калькулятор нужно ввести:

• Fo - требуемое усилие в болте
• Размер болта
• Материал болта

Результатом является момент затяжки Mu и проверка болта на растяжение σt [МПа], кручение τk [МПа] и уменьшение напряжения для смазки POWERtorque LF kote 450.

[![Пример отображения результата расчета му. момента затяжки]] (/files/Clanky/clanky_lfkote_5.jpg)](/files/Clanky/clanky_lfkote_5.jpg) Пример отображения результата расчета момента затяжки Mu.

* Испытание четырьмя шариками: метод измерения коэффициента трения для масел и смазочных материалов. Оценивается устойчивость смазки к нагрузкам и общий индекс износа. Подразделяется на ASTM D 2596 испытание на сварку и D 2266 испытание на износ.

** Штифт на диске: Измерение заключается в том, что прочно закрепленный шарообразный корпус ("PIN") из выбранного материала вдавливается в диск (образец для испытания) с заданным усилием.