Come ottenere un pretensionamento preciso dei bulloni?
I collegamenti bullonati sono una componente importante di molti sistemi meccanici e la quantità di precarico o pretensione del bullone ne determina l'affidabilità. Pretensione del bullone è la forza che fornisce la forza di serraggio tra le superfici di accoppiamento ed è fondamentale che la forza venga applicata con precisione per garantire la sicurezza e la durata del sistema. In questo articolo vedremo come ottenere un pretensionamento preciso dei bulloni.
Importanza di una pretensione precisa dei bulloni
Molti sistemi meccanici si affidano alla precisa pretensione dei bulloni per funzionare correttamente e in sicurezza. Il termine "pretensionamento del bullone" si riferisce alla forza impressa al bullone quando viene serrato. Questa forza è necessaria per mantenere il bullone in posizione e mantenere la forza di serraggio nel tempo.
I bulloni si allungano un po' quando vengono serrati. La pretensione del bullone è causata da questo allungamento. Se il serraggio dei bulloni non è sufficientemente, potrebbe allentarsi nel tempo, causando una serie di difficoltà, tra cui:
1.Cedimento strutturale
2. Perdite
3. Riduzione dell'efficienza operativa
4. Aumento dei costi di manutenzione
5. Tempo di inattività
D'altro canto, se il bullone viene serrato eccessivamente, può causare danni all'assemblaggio, come ad esempio:
1. Crepe o fratture nel materiale
2.Spelatura del filo
3. Riduzione della durata della fatica
4. Forza di serraggio ridotta
Di conseguenza, il pretensionamento preciso del bullone è fondamentale per garantire che il bullone rimanga in posizione e mantenga la sua forza di serraggio nel tempo senza danneggiare l'assemblaggio. Per ottenere il corretto livello di pretensionamento del bullone, è inoltre fondamentale seguire le specifiche di coppia consigliate dal produttore e utilizzare una chiave dinamometrica calibrata.
Fattori che influenzano la precisione del pretensionamento del bullone
Attrito
L'attrito tra le filettature, la testa del bullone e il dado può compromettere la precisione del pretensionamento del bullone. Un attrito elevato potrebbe far torcere il bullone, impedendogli di ottenere la pretensione necessaria.
Condizione della superficie
La precisione del pretensionamento del bullone può essere influenzata dalla qualità della superficie del bullone. Superfici irregolari possono deformare il bullone, impedendogli di ottenere la pretensione adeguata.
Materiale bullone
Anche il materiale del bullone può influire sulla precisione del pretensionamento del bullone. Materiali diversi presentano gradi diversi di elasticità, che possono influenzare il livello di pretensione raggiunto.
Precisione di coppia
La precisione della chiave dinamometrica utilizzata per serrare il bullone potrebbe avere un impatto sulla precisione del pretensionamento del bullone. Una chiave dinamometrica non idonea può provocare un serraggio eccessivo o insufficiente del bullone.
Lubrificazione
Anche il lubrificante del bullone potrebbe influire sulla precisione del pretensionamento del bullone. I lubrificanti liquidi possono causare lo slittamento del bullone, mentre i lubrificanti densi possono causarne un serraggio eccessivo.
I fattori ambientali
Fattori ambientali quali temperatura e umidità possono influire sulla precisione del pretensionamento del bullone.
Metodi per ottenere una pretensione precisa dei bulloni
Metodo di coppia
Uno dei metodi più frequenti per determinare il pretensionamento dei bulloni è il metodo della coppia. Comporta l'uso di una chiave dinamometrica per serrare il bullone a un valore di coppia specifico. La dimensione del bullone, il materiale e l'uso previsto influenzano tutti l' valore di coppia del bullone. Questo metodo, tuttavia, non è sempre preciso poiché presuppone una quantità specifica di attrito tra il bullone e le superfici di accoppiamento, che varia a seconda delle condizioni della superficie.
Per ottenere il pretensionamento desiderato del bullone, utilizzare una chiave dinamometrica calibrata e attenersi alle linee guida relative ai valori di coppia fornite dal produttore. Inoltre, si consiglia di serrare nuovamente i bulloni dopo il serraggio iniziale per verificare di aver ottenuto la corretta pretensione.
Metodo Turn-of-Dade
La procedura di serraggio del dado prevede il serraggio del bullone oltre il punto di serraggio massimo, fino a un angolo predefinito. L'angolo è determinato dalla dimensione e dal materiale del bullone. Questo metodo è spesso utilizzato nel settore edile ed è considerato un metodo affidabile per ottenere la corretta pretensione dei bulloni.
Per utilizzare il metodo del giro di dado, per prima cosa stringere saldamente il bullone con una chiave inglese o una bussola. Si utilizza quindi una chiave calibrata per ruotare il dado di un numero definito di gradi. L'angolo specificato è determinato dalle dimensioni e dal materiale del bullone ed è fondamentale seguire le linee guida del produttore.
Metodo ad ultrasuoni
L'approccio ultrasonico prevede l'impiego di onde ultrasoniche per misurare l'allungamento del bullone. La pretensione del bullone viene quindi calcolata utilizzando l'allungamento. Questa procedura produce risultati accurati, ma richiede l'uso di attrezzature specialistiche.
L'approccio ultrasonico prevede il fissaggio di un trasduttore alla testa del bullone e la trasmissione di onde ultrasoniche attraverso il bullone. Le onde vengono riflesse verso il trasduttore e l'allungamento del bullone viene stimato in base al tempo impiegato dalle onde per attraversarlo. La pretensione del bullone viene quindi calcolata utilizzando i parametri di allungamento e del materiale del bullone.
Metodo di indicazione del carico
L'approccio basato sull'indicazione del carico prevede la misurazione del carico sul bullone con un dispositivo indicatore del carico, come un estensimetro. Questo approccio produce risultati accurati e coerenti ed è ampiamente utilizzato in applicazioni critiche.
Per utilizzare l'approccio basato sull'indicazione del carico, fissare un estensimetro al bullone e serrarlo utilizzando una chiave dinamometrica calibrata. L'estensimetro monitora la deformazione del bullone, che è proporzionale al carico sul bullone. La pretensione del bullone viene quindi determinata utilizzando il carico sul bullone e la sezione trasversale dei bulloni.
Sintesi
Un pretensionamento accurato dei bulloni è fondamentale per la sicurezza e l'affidabilità del sistema meccanico. L'approccio scelto sarà determinato dall'applicazione specifica e dal livello di precisione richiesto.
