Validespoldidmis vastavad nõuetele, on poltide pingutusmomendi arvutusmeetodi valdamine eriti oluline ning poltide pingutusmomendi standard on oluline viide poltide tüüpide ja mudelite valimisel. See artikkel kirjeldab poltide pingutusmomendi põhistandardeid ja teaduslikke arvutusmeetodeid, pakkudes viiteid poltide mõistlikuks valikuks ja standardseks kasutamiseks.
1. Poltide pingutusmomendi arvutamine
Poltide pingutusmomendi põhiarvutusvalem onT=K×F×d, iga parameetri määratluse ja selgitusega järgmiselt:
T: Mutri pingutamiseks vajalik sihtmoment (ühik: N·m);
K: Pöördemomendi koefitsient, mitte fikseeritud väärtus 0,2. See tuleks igakülgselt kindlaks määrata poldi pinna seisundi, määrimisoleku ja keerme tüübi põhjal-määrimata tavalisejäme{0}}keermega poldid, on K väärtus tavaliselt vahemikus 0,18-0,25; fosfaatmäärimistöötlusega poltide puhul saab K väärtust vähendada 0,12-0,15-ni. Konkreetsed väärtused peaksid viitama polditoote juhendile või tööstuse katseandmetele;
F: poldi jaoks vajalik eelkoormus (ühik: N), põhiparameeter usaldusväärse ühenduse tagamiseks;
d: poldi keerme põhiläbimõõt (ühik: m), st poldi keerme maksimaalne välisläbimõõt, mis peab vastama poldi spetsifikatsioonile (nt M16 poldi põhiläbimõõt on 16 mm, mis tuleks arvutamise käigus teisendada 0,016 m-ks).
Tuleb rõhutada, et eelkoormuse F määramine tuleb kombineerida poldi materjali omaduste ja ühendusnõuetega ning seda ei saa üldistada. Teraspoltide tavapäraste ühenduste puhul on soovitatav eelkoormuse ülempiir määrata järgmiste põhimõtete kohaselt, et vältida poldi plastilist deformatsiooni liigse eelkoormuse tõttu:
Süsinikterasest poldid (nt Q235 materjal, klass 8,8 ja madalam): F Väiksem või võrdne (0,6-0,7) × σₛ × A₁
Legeerterasest poldid (nt materjal 42CrMo, klass 10,9 ja kõrgem): F väiksem või võrdne (0,5–0,6) × σₛ × A₁
Nende hulgasσₛon poldi materjali voolavuspiir (ühik: Pa), mis peaks põhinema tegeliku poldi materjali mehaanilise jõudluse aruandel, mitte "voolavuspiiril" (ehkki inseneriteaduses sarnaneb voolavuspiir, keskendub voolavuspiir rohkem materjali standardväärtusele);A₁on poldi ohtlik ristlõike{0}}pindala (ühik: m²). Tavaliste poltide puhul on ohtlik ristlõige tavaliselt keerme väiksema läbimõõduga osa, mis tuleb arvutada keermeprofiili suuruse, mitte poldi nominaalse ristlõikepindala järgi. Täpsed väärtused on võimalik saada, viidates keermestandarditele nagu GB/T 196.
2. Poltide pingutusmomendi standardid
Poltide pingutusmomendi standardid viitavad eelnevalt kindlaksmääratud pöördemomendi väärtustele, mis on vajalikud poltide ühendamise protsessis. Nende põhiülesanne on tagada mehaanilise ühendussüsteemi tihedus, stabiilsus ja töökindlus eelkoormuse standardimise kaudu. Selliseid standardeid ei ole suvaliselt määratlenud üksainus tootja, vaid need on ühtselt sõnastatud riiklike, tööstus- või rahvusvaheliste organisatsioonide poolt, nagu Hiina GB/T 16823.3 "Keermestatud kinnitusdetailide - pingutamise katsemeetodid" ja Saksamaa DIN 25201. Mõnel konkreetsel valdkonnal (nt autotööstus, lennundus) on olemas ka eristandardid.
Pingutusmomendi standardid tuleb sõnastada erinevalt, lähtudes mitmest tegurist, kusjuures peamised mõjutegurid hõlmavad järgmist:
Poltide jõudlusaste: tugevate -poltide (nt klass 10.9, klass 12.9) pingutusmomendi standard on palju suurem kui tavaliste poltide (nt 4.8, 6.8 klass). Näiteks M12 poltide puhul on klassi 4.8 standardne pingutusmoment ligikaudu 35 N·m, samas kui klassi 12,9 oma võib ületada 190 N·m;
Ühenduse eesmärk: konstruktsioonikoormust{0}}kandvate ühenduste (nt teraskonstruktsiooni tala-sambaühendused) pöördemomendi standard on kõrgem kui tavaliste dekoratiivühenduste puhul;
Töökeskkond: sagedase vibratsiooni (nt mootorid, mootorid) või kõrgsurvetihendi (nt torujuhtme äärikud) korral on vaja kõrgemat pöördemomendi standardit, mis vastab suuremale eelkoormusele, ja mõned neist võib vajada sidumist lõdvenemisvastaste meetmetega;
Poldi spetsifikatsioon ja materjal: sama klassi puhul, mida suurem on poldi läbimõõt, seda suurem on standardne pöördemoment; sama spetsifikatsiooniga poltide puhul on legeerterasest materjali standardne pöördemoment suurem kui süsinikterasel.
Poltide tegelikul kasutamisel on pingutusmomendi standardi täpsus ja rakendamise mõju ülioluline: kui pöördemomendi standard on valesti valitud (nt pingutamineülitugevad{0}}poldidmadala kvaliteediga poltide{0}}standardi kohaselt põhjustab see ebapiisava eelpinge ja ühenduse kerge lõdvenemise; kui standardset pöördemomenti ei saavutata, võivad tekkida sellised probleemid nagu leke ja ebatavaline müra; kui pöördemoment ületab normi, põhjustab see poldi tõmbemurdumise või keerme katkemise, mis kujutab endast tõsist ohutusriski.
3. Kokkuvõte
Poltide pingutusmomendi arvutamine ja vastavus standarditele on poltide valiku ja ühenduste projekteerimise põhilülid. Poltide valimisel ja kasutamisel tuleb esmalt kindlaks määrata ühendusnõuetest lähtuv mõistlik eelkoormus, kinnitada pöördemomendi koefitsient vastavalt poldi materjalile ja pinna seisukorrale, arvutada sihtmoment valemiga T=K×F×d ning rangelt kontrollida pöördemomendi väärtuse ratsionaalsust, viidates vastavatele riiklikele või tööstusstandarditele.
Ainult neid teadmisi täpselt omandades saame polte teaduslikult valida ja pingutamisprotsessi standardiseerida, tagades põhimõtteliselt mehaanilise ühendussüsteemi toimimise ja töökindluse ning kindlustades seadmete töö ja personali töö ohutuse. Praktilistes rakendustes on pöördemomendi juhtimise täpsuse edasiseks parandamiseks soovitatav kombineerida polditoote kasutusjuhendit, spetsiaalseid momentvõtmeid ja kohapealseid katseid.
