Что такое момент затяжки болтов и как он рассчитывается?

Моментом затяжки принято считать прикладываемое усилие к резьбовому соединению во время его закручивания. Слабая затяжка соединения может привести к раскручиванию метиза, а при сильной, повышается шанс к разрушению крепежа, что может повлечь за собой плачевные последствия. Поэтому, важно до начала эксплуатации знать точный момент затяжки для конкретного крепежа. Информацию о моментах затяжек к любому классу прочности и диаметру, можно найти в различных справочниках в виде таблиц. Но надёжность соединения зависит не только от момента затяжки, но и от качества изделия, материала и от технического исполнения конструкции в целом. Надёжное соединение, прежде всего, гарантия длительной эксплуатации без происшествий.

Существует два метода затяжки болтов: неконтролируемый и контролируемый. Неконтролируемая затяжка осуществляется монтажником при помощи молотка и гаечного ключа. Точность такого метода определить невозможно, так как все делается «на глаз» специалиста. Что касается контролируемого метода, то здесь необходимо использовать специальное измерительное оборудование или калибровочный инструмент, при помощи которого появляется возможность осуществить затяжку в соответствии с таблицей. Логично предположить, что второй метод затяжки имеет ряд преимуществ перед первым:

• равномерное распределение нагрузки. Благодаря этой особенности, повышается надёжность конструкции и происходи равномерное сжатие уплотнительных прокладок;
• повышенная производительность. Благодаря инструменту, скорость затяжки многократно увеличивается, а ручные усилия не требуются;
• точная нагрузка на метизы. Более точная нагрузка обеспечит целостность крепежа и продлит срок службы скрепляемой конструкции.

Контролируемую затяжку можно осуществить двумя способами – натяжением болта и при помощи динамометрического инструмента. В первом случае, болт натягивается в осевом направлении при использовании сторонних инструментов. Во втором, затяжка крепёжной пары достигается благодаря контролируемому инструменту под названием динамометрический ключ.

Чаще всего, ошибки в измерении величины затяжки происходят из-за метода её определения. Очень важно правильно подобрать нужный способ и правильно им воспользоваться. Вот некоторые из них:

1)      Метод крутящего момента. Суть его заключается в образовании на крепеже крутящего момента, которое обеспечит нужное усилие затяжки. Преимущество данного способа заключается в существовании огромного количества гидравлического, ручного и электрического инструмента. Можно сказать, что величина усилия затяжки характеризуется крутящим моментом. При должном контроле крутящего момента и корректно сконструированного объекта, использование данного метода станет отличным решением в большинстве случаев. В серьёзных и сложных конструкциях, резьбовые соединения должны быть затянуты при помощи наиболее точных методов, которые снизят показатель номинального усилия затягивания.

2)      Определение момента перед началом затягивания метиза. Такой вариант ещё называют «момент стягивания с места» и применяется он для быстрого контроля.

3)      Метод «повторной затяжки» используется для соединений, поверхности которых окрашены или имеют какие-либо нестираемые загрязнения и оксидные плёнки. После затяжки, узел освобождается, а после снова затягивается в прежнее положение, которое обычно помечают чёрточкой.

Метод контроля затяжки при помощи динамометрического ключа, является наиболее распространённым. Если же, произведённый момент затяжки окажется недостаточным, то производится так называемая «подтяжка» соединения до необходимой величины момента.

Метод осевой вытяжки болта заключается в эксплуатации гидравлических гаек и специальных домкратов, а всё усилие прикладывается не к гайке, а к болту. После снятия нагрузки с болта, при помощи сброса гидравлического давления, соединение обретёт необходимое усилие затяжки. По правилам, стержень болта должен выступать от гайки на 0.8 диаметра шпильки. Преимущество представленного метода заключается в отсутствии потерь на трение. Благодаря этому, КПД действия составляет около 70 процентов, оставшиеся 30% уходит на деформацию неровностей, которые взаимодействуют с поверхностью, резьбовых витков и т.д. Иногда, для достижения более высокой точности затяжки, гайку могут завинчивать не один раз. Деформация микронеровностей достигается во время первой нагрузки, а также компенсация зазоров и распределение нагрузки. Необходимая точность затяжного усилия крепежа достигается при помощи вторичной нагрузки. Для удобного и быстрого монтажа или демонтажа болтов, или шпилек, используют шпильковерты.

Для контроля силы затяжки резьбовых соединений иногда задействуют мерную шайбу и кольцо. Лабораторные исследования показали, что погрешность в измерении сил затяжки может достигать до 10 процентов. Такие погрешности позволяют затянуть болт со значением 7ат. В случае применения не столь точных методов затяжек, следует снять напряжение затяжкт хотя бы до 0.4-0.5ат.

Значение момента затяжки крепёжного соединения, зависит от следующих факторов:

• класс прочности болта, а также качество резьбы;
• коэффициент трения, возникающий в результате взаимодействия поверхности гайки и другого крепёжного элемента;
• коэффициент трения между шпилькой и гайкой.

Трение резьбы гайки и другого метиза, имеет огромное значение. При сильно сухом, до 90 процентов приложенных усилий могут быть направленными на преодоление силы трения и усадку, а в связи с грубой поверхностью и усадкой материала, потеря на трение может быть настолько велика, что при затяжке, на завинчивание соединения останется не больше чем 10% крутящего момента. Поэтому, с первого взгляда может показаться что соединение затянуто, но в действительности это не будет соответствовать истине. Несмотря на показатели гайковерта, опираясь на которые можно предположить, что необходимый момент достигнут, на самом деле затяжное усилие крепления не будет достигнуто. Можно сделать попытку снизить коэффициент трения. Для этого, как правило, специалисты используют специализированное масло, которым не стоит обильно распоряжаться, так как при этом повышается шанс превышения усилия затяжки, что в свою очередь приводит к разрушению крепежа. Во время работы, на резьбовое соединение воздействуют такой фактор как вибрация, которая может привести к ослаблению соединения и в итоге — аварии.

Стоит отметить, чтобы открутить гайку требуется крутящий момент в полтора раза большей величины, чем при затягивании. Это объясняется прямым взаимодействием материалов гайки и болта в резьбе, под воздействием монотонной нагрузки. Если появится необходимость открутить окрашенные или покрытые коррозией элементы, используют инструмент, который должен выдать крутящий момент в 2 раза больше прежнего. Применение специализированных средств для ликвидации ржавчины на порядок снизят трение и продлят срок службы инструмента, уменьшив воздействующие усилия. В крайних случаях, можно прибегнуть к использованию специального инструмента предназначенного для съёма гайки под названием гидравлический гайкорез.

Компания «Метизофф» успешно реализует свою продукцию на украинском рынке уже более 15 лет. Также, мы тесно сотрудничаем с иностранными поставщиками крепежа из таких стран как Италия, Испания, Германия, Польша, Англия и Китай. Вся продаваемая продукция является сертифицированной и высокого качества. В подтверждение этого, на весь товар мы предоставляем сертификат качества и гарантию 36 месяцев.

Нашими основными преимуществами являются не только высокое качество поставляемой продукции, а и цены ниже рыночных, доставка в любой регион Украины, своевременная отгрузка товаров, широкий ассортимент товаров и наличие собственного склада, который ежедневно пополняется новыми позициями. В случае необходимой консультации касательного того или иного метиза, можно смело обратиться к нашим менеджерам, которые предоставят всю необходимую информацию и помогут оформить заказ. Мы ждём Вашего звонка!