I hjertet av det som gjør festemidler pålitelige og spenstige er dreiemomentet. Moment er ikke bare et mål på svingkraft; Det er nøkkelen til å sikre at komponentene og maskineriet som holdes sammen av disse små, men mektige delene, blir satt.
Nedenfor tar vi en titt på vitenskapen bak beregning av festemoment. Forhåpentligvis kan det gi en viss innsikt i hvordan du kan oppnå bedre ytelse, sikkerhet og pålitelighet ved å feste applikasjoner.
Forståelse av dreiemoment
Moment er rotasjonskraften som brukes til å vri en mutter, bolt eller skrue som en del av en boltet skjøt.Du vil se dreiemoment målt med Newton Meters (nm) i metriske enheter og pund per fot (lb/ft) i tommer.
Forholdet mellom dreiemoment og spenning
Moment er nært knyttet til en annen måling: spenning eller tetthet. Faktisk blir den ene sjelden diskutert uten henvisning til den andre.
Forholdet mellom dreiemoment og spenning er enkelt:Når dreiemomentet øker, øker spenningen i leddet.Jo mer kraft du bruker for å vri et festet, jo strammere blir den bolte leddet.
Hvorfor er festemomentet viktig?
Moment er en kritisk måling i festens verden. Det er viktig å ta hensyn til og få rett for søknaden din. Hvorfor?
En under-torset bolt vil være løsere enn nødvendig og vil ikke være i stand til å gi så mye klemmekraft som nødvendig. En over -Torqued bolt kan deformere - trådstripping, hoder som spretter av osv. - eller brudd. Den siste biten er viktig å huske, ettersom mange mener at strammere er bedre. Det er ikke alltid tilfelle.
Faktorer som påvirker momentberegning
Den viktigste faktoren som påvirker forholdet mellom dreiemoment og spenning, og derfor den passende mengden dreiemoment, er friksjon. Det er flere faktorer som kan påvirke mengden av friksjon i et boltet ledd, inkludert:
Grove vs. fine tråder -Fine tråder har mer friksjon enn grove tråder.
Klasse av trådtilpasning -Trådsystemer med en strammere passform har mer friksjon enn de med en løsere passform. For eksempel er 3A/3B en strammere passform enn 2A/2B, og dermed mer friksjon for 3A/3B.
Materiale og karakter -Den typen materiale som brukes, og hvor vanskelig det er, vil påvirke friksjonen.
Belegg -Ulike festebelegg vil ha stor innvirkning på friksjonen.
Bærende overflateforhold -Mengden overflateareal, og hvor grovt det er, påvirker friksjonen.
Smøring -Ulike smøremidler vil også ha stor innvirkning på friksjonen.
Hvordan beregne festemoment
Det er et par måter å beregne festemoment på: med en matematisk formel og en fysisk test.
Festemomentformel
Ligningen t=KDP brukes til å estimere fasteberegninger, hvor:
T=dreiemoment i Newton-Meter (NM)
k=friksjonskoeffisient
D=diameter på festet i millimeter (mm)
P=ønsket spenning i Kilonewtons (KN)
Testing av dreiemoment
For å beregne festemomentet, kan du kjøre en momentspenningstest. En momentspenningstest er måling av inngangsmomentet som kreves for et boltet ledd for å oppnå en spesifisert spenning.
Et typisk testoppsett vises på bildet nedenfor. Den består av en testbolt, testvask og testmutter som er løst montert i en testarmatur kalt en skidmore. Testarmaturen inneholder en belastningscelle som kan måle mengden spenning i leddet.
Mutteren vendes sakte til en forhåndsinnstilt mengde spenning er nådd. Når skjøten strammes, strekker denne handlingen bolten, og skaper en klembelastning på leddet (i dette tilfellet Skidmore). Mengden dreiemoment som trengs for å rotere mutteren til ønsket spenning måles.
Relaterte festspesifikasjoner
Det er to bransjespesifikasjoner som det er bra å være klar over når det gjelder festemoment: USCAR 11-2 og ISO 16047.
USCAR 11-2"Tilbyr en testmetode for å bestemme dreiemoment-spenningsforholdet til en festende finish som påført en surrogatskrue med det formål å måle friksjonskarakteristikken til festekarakteren." Det er en standard som ble utviklet og opprettholdes av US Council for Automotive Research (USCAR) - en blanding av Chrysler, Ford og General Motors ansatte.
ISO 16047"Spesifiserer forholdene for utførelse av moment/klemmekrafttester på gjengede festemidler og relaterte deler."