Síla utahování šroubů: určení momentu
Kalkulátor krouticího momentu šroubu SkyCiv je bezplatný nástroj, který vám pomůže určit správnou velikost rotační síly potřebné k utažení šroubu lze také použít jako kalkulačku upínací síly, pokud je na vstupním panelu vybrána možnost upínací síly.
Pro inženýry je krouticí moment důležitý pro spoje, které sešroubují nebo sevřou dva materiály nebo prvky k sobě. Když je na šroub aplikován krouticí moment, tato síla se stane napětím na závitech šroubu, což zase působí svěrnou (nebo zatěžovací) silou mezi dvěma materiály, které k sobě šroubujete.
Spuštění kalkulátoru točivého momentu šroubů SkyCiv.
Prozkoumejte další nástroje v naší knihovně rychlého návrhu
Jak vypočítat utahovací moment šroubů
Jak používat kalkulátor momentu předpětí šroubu?
Chcete-li začít s tímto kalkulátorem točivého momentu šroubu, budete potřebovat několik užitečných podrobností. Prvním z těchto faktorů je konstanta K, která bere v úvahu třecí charakteristiky šroubu a průměr šroubu Kromě toho lze do této kalkulačky zahrnout také faktor mazání. Nakonec, před navržením šroubu, musí být specifikován krouticí moment nebo upínací síla působící na šroub.
Jaká jsou omezení kalkulátoru krouticího momentu šroubu?
SkyCiv Bolt Preload Calculator má několik omezení, která je důležité mít na paměti při jeho používání. Prvním omezením je, že prováděné výpočty jsou v metrických jednotkách; je k dispozici automatický převod měrných jednotek. Problémy se závitem šroubu nejsou v této kalkulačce zahrnuty. Závěrem lze říci, že vzorec použitý v této kalkulačce je přibližný, protože nebere v úvahu stoupání závitu šroubu (úhel a hustotu závitu). Všimněte si také, že většina momentových klíčů má přesnost přibližně +-25 %.
Jaký je vzorec pro výpočet utahovacího momentu šroubů?
Tato kalkulačka používá vzorec:
- K – Konstanta součinitele matice v závislosti na velikosti a materiálu šroubu
- d – Průměr šroubu (v mm)
- сT — Koeficient mazání
- F – Upínací síla (v Nm)
Jak používat kalkulátor upínací síly šroubu?
Chcete-li použít tento kalkulátor k výpočtu upínací síly, nejprve přepněte vstup “Vypočítat” na možnost “Upínací síla”. Kalkulátor bude poté nastaven tak, aby určil upínací sílu šroubu na základě zadané hodnoty krouticího momentu Síla sevření šroubu je důležitou součástí návrhu konstrukčního spoje, protože zabraňuje pohybu nebo oddělení dvou samostatných prvků, když jsou spojeny.
Jaký je vzorec pro výpočet upínací síly?
Vzorec použitý v této kalkulačce je vzorec svěrné síly:
- K – Konstanta součinitele matice v závislosti na velikosti a materiálu šroubu
- d – Průměr šroubu (v mm)
- сT — Koeficient mazání
- T – Točivý moment nebo síla (hotel)
<strong>Potřebujete výkonný software pro návrh připojení?</strong>
SkyCiv nabízí bezplatný kalkulátor pro návrh spojení ocelových nosníků pro návrh spojení smykem a momentem. S kompletním softwarem SkyCiv Connection Design Software máte přístup ke všem typům ocelových spojů a můžete provádět výpočty momentových svařovaných a šroubovaných spojů pro řadu technických norem.
O SkyCiv
SkyCiv nabízí širokou škálu cloudového výpočetního softwaru pro analýzu a návrh pro inženýry. Jako neustále se vyvíjející technologická společnost se snažíme inovovat a stimulovat stávající pracovní postupy, abychom inženýrům ušetřili čas v jejich pracovních postupech a projektech.
Kalkulačka upínací síly: Často kladené otázky
Proč je utahovací moment šroubů důležitý?
Utahovací moment šroubu je důležitý pro zajištění správného upínacího momentu na šroubový spoj Pomocí kalkulátoru momentu šroubu mohou inženýři zajistit, aby integrita, výkon a krouticí moment šroubových spojů zůstaly u více spojů stejné.
Jaké faktory ovlivňují utahovací moment šroubů?
Kroutící moment šroubu může být ovlivněn mnoha faktory, včetně průměru šroubu, závitu šroubu, vlastností materiálu a mazání. Přidáním těchto faktorů do výše uvedeného kalkulátoru síly točivého momentu šroubu můžete snadno určit točivý moment šroubu.
Kde najdu specifikace točivého momentu?
Výrobci šroubů i technické normy často obsahují specifikace točivého momentu, které lze použít ve spojení s tímto kalkulátorem.
Související nástroje
- Kalkulačka K faktoru plechu
- Šroubovací kalkulačka
- Kalkulačka spojení Kicker Brace
- Kalkulačka skupiny šroubů
SkyCiv rychlý design
Vaše ideální sada nástrojů pro inženýrský design. Získejte okamžitý přístup ke knihovně 70+
kalkulačky na ocel, dřevo, beton, hliník a mnoho dalšího.
Software
Software SkyCiv
- SkyCiv Beam
- SkyCiv strukturální 3D
- Tvůrce sekce SkyCiv
- SkyCiv Beam Shell FEA
- Návrh připojení SkyCiv
- Design od SkyCiv Foundation
- Design SkyCiv RC
- Návrh zatížení větrem SkyCiv
- Design základní desky SkyCiv
- SkyCiv Mobile
- SkyCiv API
průmyslu
- Инженерное дело
- námořní inženýrství
- Offshore Oil & Gas
- Falšování událostí
- lešení
- Obytný
- Ocelová konstrukce
- Specifický design
- Design dřeva
- Ocel válcovaná za studena
- Design stodoly
Volná instrumentálka
- Paprsková kalkulačka
- Farmářský kalkulátor
- Rámová kalkulačka
- Kalkulačka Val
- Kalkulačka ministerstva vnitra
- Kalkulačka zatížení větrem
- Kalkulačka fondu
- Kalkulačka základní desky
- Kalkulačka opěrné zdi
- Kalkulačka návrhu připojení
O
O
Abychom vám poskytli ty nejlepší zkušenosti, používáme k ukládání a/nebo přístupu k informacím o vašem zařízení technologie, jako jsou soubory cookie.
Funkční Funkční Vždy aktivní
Technické uložení nebo přístup je nezbytně nutný pro legitimní účel zpřístupnění konkrétní služby výslovně požadované účastníkem nebo uživatelem nebo pro výhradní účel přenosu zprávy prostřednictvím sítě elektronických komunikací.
Technické ukládání nebo přístup je nezbytný pro legitimní účel ukládání preferencí, které nejsou požadovány předplatitelem nebo uživatelem.
Technické ukládání nebo přístup, který se používá výhradně pro statistické účely, Technické ukládání nebo přístup, který se používá výhradně pro anonymní statistické účely, bez předvolání, dobrovolného souhlasu vašeho poskytovatele internetových služeb nebo dalších záznamů od třetí strany, informace uložené nebo získané výhradně pro tento účel nelze obecně použít k vaší identifikaci.
Technické úložiště nebo přístup je nezbytný pro vytvoření uživatelských profilů pro zasílání reklamy nebo pro sledování uživatele na webových stránkách nebo na více webových stránkách pro podobné marketingové účely.
Přijmout Odepřít Nastavení zobrazení Uložit nastavení Nastavení zobrazení
Abychom vám poskytli ty nejlepší zkušenosti, používáme k ukládání a/nebo přístupu k informacím o vašem zařízení technologie, jako jsou soubory cookie.
Funkční Funkční Vždy aktivní
Technické uložení nebo přístup je nezbytně nutný pro legitimní účel zpřístupnění konkrétní služby výslovně požadované účastníkem nebo uživatelem nebo pro výhradní účel přenosu zprávy prostřednictvím sítě elektronických komunikací.
Technické ukládání nebo přístup je nezbytný pro legitimní účel ukládání preferencí, které nejsou požadovány předplatitelem nebo uživatelem.
Technické ukládání nebo přístup, který se používá výhradně pro statistické účely, Technické ukládání nebo přístup, který se používá výhradně pro anonymní statistické účely, bez předvolání, dobrovolného souhlasu vašeho poskytovatele internetových služeb nebo dalších záznamů od třetí strany, informace uložené nebo získané výhradně pro tento účel nelze obecně použít k vaší identifikaci.
Technické úložiště nebo přístup je nezbytný pro vytvoření uživatelských profilů pro zasílání reklamy nebo pro sledování uživatele na webových stránkách nebo na více webových stránkách pro podobné marketingové účely.
Pro zajištění spolehlivého spojení pomocí závitových spojovacích prvků je nutné použít kvalitní kování a správně utáhnout šrouby a matice. Před zahájením práce byste měli zjistit, jakou silou musíte šrouby vytáhnout. Utahovací moment šroubů je roven modulu síly, která působí na matici při šroubování na dřík šroubu.
Uvolněné nebo příliš utažené spojovací prvky vedou k různým negativním důsledkům. Co se může stát, pokud je krouticí moment šroubu nesprávně vypočten:
- samovyšroubování matic za provozu. Nezkušení mechanici pneumatik se například často stávají neopatrnými při utahování matic, což může vést k nečekanému uvolnění kola. Po návštěvě neznámého pneuservisu se vyplatí zkontrolovat dotažení matic pomocí klíče na kola;
- Pokud se uvolní matice na přírubovém spoji, může dojít k netěsnosti potrubí. Aby se zabránilo odvíjení matic na přírubových spojích, používá se rytec (kulatá řezaná podložka se speciálním čtvercovým profilem, vkládá se mezi matici a plochou podložku);
- pokud prodloužení šroubu překročí doporučené normy (od 0,03 do 0,15 mm na každých 100 mm délky), spolehlivost spojení se snižuje. To může způsobit oddělení dílů za normálních provozních podmínek spojovacího prvku.
Není třeba počítat točivý moment šroubů pomocí vzorců: potřebné informace jsou volně dostupné. Tabulka utahovacích sil pro metrické šrouby obsahuje hodnotu točivého momentu v Nm a také hlavní charakteristiky spojovacího prvku:
- průměr a stoupání závitu kování v mm;
- plocha průřezu tyče v mm;
- síla předběžného utažení šroubu.
Pro stanovení utahovacího momentu šroubů v hliníku a jiných materiálech pomocí tabulek s praktickými údaji (měřeno i v Nm) stačí znát pevnostní třídu a typ závitu kování.
Typy utahování šroubů
Šrouby jsou utahovány nekontrolovaným nebo kontrolovaným způsobem. V prvním případě instalační technik používá kladivo a vidlicový klíč. V tomto případě velitel určí, jakou silou utáhnout šrouby „podle oka“, na základě subjektivní zkušenosti. V tomto případě není možné zkontrolovat kvalitu spojovacích prvků.
Kontrolovanou metodou je použití kalibračního nástroje, který umožňuje utažení šroubů podle tabulky.
Kontrola utažení upevňovacích prvků
Doporučujeme provádět kontrolované utahování spojovacích prvků. Použitím dynamometrů získáte několik výhod:
- Přesné zatížení upevňovacích prvků vám umožní nestarat se o integritu hardwaru, matic a spolehlivost závitů.
- Rozložení zatížení během šroubování se stává rovnoměrným. To zajišťuje rovnoměrné stlačení v upevňovacích spojích a zvyšuje spolehlivost konstrukce jako celku.
- Eliminuje riziko úrazu při práci. Zařízení pomáhá vyhnout se nadměrné síle a usnadňuje a zajišťuje práci se spojovacími prvky.
- Ušetřete čas. Utažení matice trvá mnohem méně času než bez momentových nástrojů.
- Bez závad při provádění upevňovacích spojů.
Aby bylo zajištěno, že každý může utáhnout šrouby potřebnou silou, používají se momentové klíče. Dynamometrické přístroje jsou žádané ve všech oblastech stavebnictví, při opravách a výrobě automobilů, při montáži nábytku, domácích spotřebičů a v mnoha dalších oblastech. Existuje několik druhů tohoto nástroje:
- Momentový klíč klikacího typu je nejběžnějším typem nástroje. Když je dosaženo požadovaného utahovacího momentu šroubu, klíč cvakne a přestane přenášet krouticí moment do upevňovacího spoje. Maximální hodnota kroutící síly je nastavena předem.
- Šípový momentový klíč – vyžaduje kontrolu nad působící silou během používání. Hlavní nevýhodou je, že požadovanou hodnotu síly nelze nastavit předem. To je zvláště nepohodlné, pokud je třeba instalovat upevňovací prvky na těžko dostupné místo. Princip činnosti nástroje: rukojeť se stupnicí se pohybuje do určitého úhlu. Klíčový ukazatel zůstává pevný. Klíč na šíp není vhodný pro osobu bez zkušeností – vyžaduje profesionalitu a schopnost „cítit“ sílu při utahování matic.
- Digitální momentový klíč funguje stejně jako limitní klíč. Rozdíl je v tom, že síla utažení šroubu se měří pomocí elektronického mechanismu. Po dosažení požadovaného utahovacího momentu při šroubování matice zazní zvukový signál. Změnu kroutící síly v průběhu času můžete sledovat na digitálním displeji přístroje.
Když je třeba utáhnout šrouby s vysokou pevností, může být ke zvýšení točivého momentu zapotřebí další nástroj. Pro tyto účely je obvyklé používat multiplikační klíč. Tento nástroj je také užitečný pro utahování matic na těžko přístupných místech. Násobič by měl být zvolen s ohledem na vlastnosti momentového klíče. Odborníci doporučují koupit momentový klíč se silou, která je 5krát menší než u násobiče. Multiplikátor může mít libovolnou podobu – výběr závisí na osobních preferencích a snadném použití. Nemůžete použít multiplikační klíč bez momentového nástroje. To je ekvivalentní použití páky značné délky bez ovládání točivého momentu. Výsledkem může být příliš utažený upevňovací spoj.
Pokud potřebujete spočítat, jak moc utáhnout šrouby při výměně pneumatik na osobním nebo nákladním automobilu, můžete si do chytrého telefonu jednoduše nainstalovat speciální aplikaci. Vhodný software pro gadgety vydala společnost Bridgestone. Aplikace funguje velmi jednoduše: uživatel zadá značku vozu a obdrží hodnotu točivého momentu šroubů s potřebnými tolerancemi. Nyní nemusíte ukládat tabulky do cloudu ani s sebou nosit papírové pokyny – program vám řekne, jak utáhnout hardware v souladu s doporučeními výrobce.
Utahovací momenty šroubů – tabulka
| Závit/rozteč mm. | Třída pevnosti šroubu | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 4,6 | 5,8 | 8,8 | 10,9 | 12,9 | |
| Utahovací moment N*m | |||||
| 5/0.8 | 2,1 | 3,5 | 5,5 | 7,8 | 9,3 |
| 6/1.0 | 3,6 | 5,9 | 9,4 | 13,4 | 16,3 |
| 8/1.25 | 8,5 | 14,4 | 23,0 | 31,7 | 38,4 |
| 10/1.5 | 16,3 | 27,8 | 45,1 | 62,4 | 75,8 |
| 12/1.75 | 28,8 | 49,0 | 77,8 | 109,4 | 130,6 |
| 14/2.0 | 46,1 | 76,8 | 122,9 | 173,8 | 208,3 |
| 16/2.0 | 71,0 | 118,1 | 189,1 | 265,9 | 319,7 |
| 18/2.5 | 98,9 | 165,1 | 264,0 | 370,6 | 444,5 |
| 20/2.5 | 138,2 | 230,4 | 369,6 | 519,4 | 623,0 |
| 22/2.5 | 186,2 | 311,0 | 497,3 | 698,9 | 839,0 |
| 24/3.0 | 239,0 | 399,4 | 638,4 | 897,6 | 1075,2 |
| 27/3.0 | 345,6 | 576,0 | 922,6 | 1296,0 | 1555,2 |
| 30/3.5 | 472,3 | 786,2 | 1257,6 | 1766,4 | 2121,6 |
| 33/3.5 | 636,5 | 1056,0 | 1699,2 | 2380,8 | 2860,8 |
| 36/4.0 | 820,8 | 1363,2 | 2188,8 | 3081,6 | 3696,0 |
| 39/4.0 | 1056,0 | 1756,8 | 2820,2 | 3955,2 | 4742,4 |
Důležité upřesnění: jakákoli tabulka normalizovaných hodnot je vhodná pouze pro nové šrouby a matice, které nebyly dříve používány. Opakované použití závitových spojů zvyšuje tření v upevňovacím systému. Pokud rázový utahovák potvrdí, že jste šroub utáhli správným utahovacím momentem, nezaručí, že je upevňovací prvek bezpečný. Nepoužívejte použité kování k práci nebo opravám – jejich použití zvyšuje riziko nehod.
Utáhněte šroub bez momentového klíče
Je nebezpečné instalovat šrouby do auta okem bez měření vynaložené síly. Každý spojovací prvek použitý v konstrukci vozidla má určitou životnost. Spolehlivost upevňovacích jednotek a odolnost šroubových spojů proti opotřebení závisí mimo jiné na utahovací síle. Příliš utažené šrouby a matice jsou náchylné k zakysání. Nedostatečná utahovací síla může způsobit samovolné odšroubování kování, což může vést k nehodě. Momentový klíč však není vždy k dispozici a potřeba instalovat šrouby může nastat náhle.
Mezi motoristy je oblíbený life hack pro instalaci šroubů v případě, že potřebný nástroj není po ruce. Je-li známa utahovací síla šroubů, je vhodná kombinace běžného imbusového klíče a ocelárny pro řízení procesu montáže spojovacích prvků. Ruční váhy s nestejnoměrnou pákou a protizávažím se v každodenním životě používají k určení hmotnosti břemen bez závaží. K utažení šroubového spoje je lepší použít elektronickou ocelárnu: velikost použité síly se zobrazuje na digitální obrazovce, což zjednodušuje proces instalace.
Postup instalace šroubu pomocí ocelového yardu vypadá takto. Nejprve musíte najít vidlicový nebo nástrčný klíč. Ocelář je upevněn hákem k volnému konci klíče. Při utahování šroubu je důležité dodržovat dvě podmínky:
- úhel mezi klíčem a osou ocelárny by měl být 90°;
- údaje na ocelářské stupnici musí odpovídat momentu síly, který výrobce nastavil pro daný spojovací prvek.
Jak rozumíte tomu, jakou hmotnost v kilogramech by měl ocelár ukazovat při utahování šroubu? Ne vždy je možné najít klíč o délce 1 m V tomto případě je při výpočtu nutné provést úpravu délky ramene.
Proveďme výpočet na příkladu. Pomocí tabulky nebo pomocí aplikace zjistíme, že pro utažení určitého šroubu je třeba vyvinout sílu 28,8 Nm. Tento údaj odpovídá momentu síly potřebné k instalaci hardwaru pomocí klíče o délce 1 m Pokud máte nástroj dlouhý 15 cm, použijeme pro výpočet hmotnosti na ocelárně následující vzorec:
F=M/0,1 × L, kde F je hmotnost v kilogramech na ocelárně, M je utahovací síla převzatá z tabulky, L je délka klíče v cm Vypočítáme hodnoty na ocelárně pro náš případ: 28,8 Nm / 0,1 × 15 cm = 19,2 kg. Tuto hodnotu je nutné získat na ocelárně při utahování šroubu pomocí vidlicového klíče nebo klíče.
Důležitá nuance: předtím, než budete hledat ocelárnu a otevřený klíč na šroub, měli byste provést výpočty. Pokud je utahovací síla vyjádřena v desítkách kilogramů a vy si nejste jisti svými schopnostmi, měli byste jít hledat momentový klíč.
Řemeslníci zvládnou vyřešit problémy s utahováním šroubových spojů v garážovém servisu i bez klíče, pomocí kusu trubky s vyvrtaným průchozím otvorem a šroubováku. Možnost vhodná pro šrouby s lisovací podložkou. Systém vypadá takto: trubka se nasadí na hlavu kování, do průchozího otvoru se zasune šroubovák. Ocelový hák se zahákne do oka v rukojeti šroubováku a vyvine se potřebná síla. Je důležité si uvědomit, že tento přístup neposkytuje žádnou záruku spolehlivosti připojení: šrouby můžete utáhnout tak, abyste se dostali k čerpací stanici, ale pro pravidelnou práci musíte mít k dispozici momentový klíč.