Болтовое соединение Правильная сборка
HTML-код
- Опубликовано: 10 сен 2024
- Правильная сборка болтового соединения. Как болт держит нагрузку? Что обозначают цифры на головке болта? Что такое момент затяжки и усилие затяжки? Как применять динамометрический ключ? Какую нагрузку выдержит болт М12 класса прочности 8.8.? Все ответы Вы получите в этом видеоролике.
Уважаемые зрители! Если Вам нравятся мои видеоролики о точном техническом обслуживании, поддержите пожалуйста мой канал:
Карта Сбербанка 2202 2067 5493 2254 Юрий Анатольевич
Очень полезное видео. Спасибо.
Здравствуйте, большой вам респект за такую качественную, аргументированную информацию.
Заинтересовался подобной информацией, потому что сорвали мне болт и закладную сайлентблока подрамника. Один недомеханик начал протягивать со всей дури, чуть ли не метровым рычагом. Пришлось срочно перерезать резьбу в закладной с 12 на 14 и шаг изменили с 1,25 на 1,5, ну и болт подходящий на 14, мне утром надо было ехать.
Короче после поездки заехал в нормальный сервис, выкрутил оставшиеся 3 болта, которые он не успел сорвать, но перетянул капитально. У меня была новенькая гаечка с 1,25 шагом, на болты эти она вроде нормально накручивается, но визуально видно, что резьба не в идеале, а в закладные вообще не заглянешь.
Суть вопроса моего: насколько чревато или опасно эксплуатировать такие вот резьбовые соединения, которые вот тянули, что есть дури, но ещё не сорвали? По вашему графику из видео, я думаю это где то на самом верху 😁
Здравствуйте! У перетянутых болтов и гаек остаётся малый запас на восприятие дополнительных нагрузок. В автомобильном крепеже прочность выше и стали очень чистые качественные по сравнению с общепромышленным крепежом. Поэтому если не разорвало в гараже болт или шпильку - то запас прочности есть. Могут быть далее - растянутые нитки резьбы и заедание при установке новой гайки,
Я хочу провести испытание автомобильных болтов м12 класса 5 и 8 и построить для них график разрешения.
Большое спасибо за такую подробную полезную информацию!
Ждём от вас ещё интересных лабораторных испытаний)
Спасибо Вам за проявленный интерес!
Скоро выложу ролик «что такое коэффициент смазки для резьбы и как определяется» как использовать коэффициент смазки в корректировки момента затяжки.
У Вас очень интересный канал!
у нас гораздо проще,на капремонте выдают таблицы момента затяжки для всех типов прокладок,спиральных и уплотнительных колец.так же таблицы для гидравлических станций.
Жаль что у вас нет сайта или месенджера или телефона для связи, здесь на канале сложно вот так вот общатся, в эпистолярном жанре 😁
Почта есть fxlt@mail.ru
В ватсап есть мой номер. Последние 1758.
👍👍👍👍👍
Подскажите, пожалуйста. Не совсем понятно начальное состояние гидрогайки. В каком положении должен быть поршень (внутри корпуса гайки или он должен чуть выходить из нее) ? Ведь если поршень будет внутри, то давление не будет отображаться, верно?
Должен быть выдвинут на 3-4 мм.
@@user-le8zc4hn7x спасибо, а есть ли разница какое давление создавать для выдвижения поршня до выставления 0?
И чем может быть вызвано неравномерное выдвижение поршня из гидрогайки ?
@@korshunmem Вы просто качаете насосом и смотрите как поршень выдвигается. Затем когда он вышел на 3 мм., закрываете клапан на насосе. Обнуляете манометр. Все теперь можно затягивать болт и измерять давление.
Юрий, пару соображений, может будет интересно:
1. непонятно как измеряется удлинение болта. К концу болта (за пределами заворачиваемой гайки), который собственно вылазит из под гайки и отходит при растяжении относительно головы болта, не приставлено никаких измерительных конструкций с индикатором и штангой. Что измеряет индикатор? Смещение поршня гидрогайки, т.е. изменение размеров сжимаемого тела? Тогда это неправильно кмк. Нужно измерять абсолютное или относительное удлинение болта и строить по нему ось Х. Поэтому график и не имеет область соотвествующую пластическим деформациям, как на обычной диаграмме растяжений стали.
2. Я дома проводил эксперимент так:
- Отрезал шпильку 10.9 10*1.5 длиной 19.5 см. Точно замерил длину шпильки штангелем.
- Вставил шпильку в сжимаемое тело -полдюймовую трубу длиной 15см и с двух сторон через шайбы затягивал высокими 15 мм гайками(чтобы резьба не срезало) .
- Затягивал с шагом 5 нм и измерял штангелем удлинение шпильки по ее выступающим концам. После каждой затяжки определенным моментом, раскручивал обратно, измерял остаточное удлинение, снова наносил смазку и снова затягивал уже следующим уровнем момента, чтобы исключить момент страгивания.
- Таким образим сразу получил всю картину до какого момента закручивания и до какого удлинения шпильки происходят ее упругие деформации. В этом смысле шпилька "работает" сразу же с любого момента, т.е. в зоне упругих деформаций удлинение пропорционально моменту затяжки. Сколько затянул, настолько и будет "работать". После некоторого момента затяжки начал наблюдать остаточные деформации после ослабления гайки 0.1мм..0.2мм. На одном из шагов увеличения момента затяжки болт удлинился сразу скачком, потек, соотвествнно и остаточное удлинение выросло.
- в ходе "издевательств" полдюймовая труба со стенкой 2.5мм начала гнуться, поэтому сделал конструкцию - полдюймовая труба в трубе 3/4" (влазит плотно) и длиной 15 см с обязательной центровкой шпильки внутри трубы.
- в целом полученный график момента затяжки(нагрузки затяжки) от растяжения совпал с теоретическим, рассчитанным на основании модуля упругости стали 200ГПа. Предельное упругое удлинение моего образца шпильки составило 0.7 мм по результатам измерений. Такое же значение дает и расчет, отталкиваясь от предела текучести 10.9 и значения модуля упругости, - получаем сначала предельное относительное упругое удлинение и далее умножаем на 15 см получаем теже 0.7мм плюс минус (Шпилька 155 мм, растянутая на 0.7мм имеет нагрузку растяжения 90 кг/мм2, что соответствует пределу текучести 10.9)
- в ходе экспериментов я пришел к выводу, что такой ориентир как момент затяжки не совсем точно отражает реалии. От коэффициента трения сильно все зависит, от ключа и т.п. Т.е. точно затянуть на нужное напряжение шпильки трудно в практических условиях. Самый надежный показатель - относительное удлинение рабочей зоны шпильки/болта. Но в реалиях его трудно контролировать. Например, при затяжки моих шпилек ГБЦ двигателя, контролировать длину рабочей области шпильки не представляется возможным. Поэтому и провел такие испытание, чтобы понять сколько в конкретной ситуации смазки, динамоключа надо крутить. Моя задача стоит затянуть шпильку на ее абсолютное удлинение 0.55 мм. Так чтобы еще тепловое расширение алюминиевой ГБЦ растянуло шпильку на оставшиеся 0.15 и при этом шпилька осталась в зоне упругости, а не поплыла.
Тема необычайно интересная особенно в применение к ДВС. Затяжка ГБЦ болтами в большинстве случаев ДВС имеет свои особенности и проблемы в отличии от затяжки шпильками, особенно в условиях затяжки, когда вкручивание конца болта идет в паре стальной болт\аллюминий блок, где большой коэффициент трения пары ~0.5. Контролировать в такой ситуации нормальную нагрузку болта, когда у него такие нагрузки кручения, кмк нереально, от этого частые перетяжки, потекшие прокладки гбц и пр болячки. В целом были бы очень интересны эксперименты моделирующие затяжку болтов ГБЦ.
@@AA-mv5pk Вы сделали все абсолютно верно. Но в моей конструкции с гидро гайкой , замер удлинения тела болта показывается индикатором сразу же.
Измерять точно удлинение шпилек гбц Вам можно точно. Для этого есть способ: Вам нужно «достать» узд прибор с датчиком . Такой используют диагносты при измерении стенок сосудов поднадзорных объектов. Ставите датчик на торец шпильки и тяните. Как только шпилька растянулась на нужную длину - прекращаем затяжку. Такой способ применяется в промышленности для точной затяжки. По крайней мере меня такому методу обучали на техническом тренинге в США. Предварительно конечно нужно испытать контрольную шпильку таким способом. Спасибо за внимание! Луч узд проходит от торца до торца и точно показывает длину.
@@AA-mv5pk ещё один момент связанный с этой установкой моей которая в видеоролике показана: там происходит следующий процесс- мы затягиваем гайку и болт начинает растягиваться вначале, при этом создаётся небольшая сила которая давит на поршень. Индикатор при этом делает полкруга по часовой стрелке - показывая «добровольное» растяжение болта.но затем стрелка индикатора замирает при следующей затяжке, и движется уже не так быстро по часовой стрелке как это было в первой затяжке, при этом резко начинает возрастать сила затяжки. То есть зависимость нелинейная начинается. Да этот график не похож на стандартный из материаловедения. Сжимаемое тело = длине растягиваемого участка болта.
У нас в тренинге есть такое же упражнение где мы измеряем микрометром удлинение болта, также как и Вы делали. При создании этого прибора, я ставил задачу показать обучающимся точку начала работы болта - и точки его предельной работы. Когда он начинает сдаваться. Переходит предел текучести. Соответственно мы можем реально оценивать силу и фактическое напряжение в теле болта.
@@user-le8zc4hn7x , до меня дошло! Я смотрел на вашу систему как на испытательный полигон для болтов в условиях реальной затяжки ключом недеформируемых конструкций. А у вас стенд для демонстрации работы болтовых соединений в реальных соединениях с уплотнениями. Дошло, когда увидел ролик с фланцевым соединением. Т.е. демонстрируется как ужимается уплотнение, и болт начинает "работать" в смысле "сжимает прокладку в силу своих прочностных возможностей". Поэтому вертикально вверх график, а я жду когда ж там поворот в зону текучести будет, когда вы говорите болт потек -).
В этом смысле в гидросистеме у вас тоже наверно есть завоздушивание, упругость шлангов, т.е. на начальном этапе поэтому индикатор и скачет, выбирая все эти гидролюфты, полный аналог уплотнениям фланцевому соединению. Еще вспомнилась стяжка бруса в домостроении шпильками. Пока древесина не деформируются под шайбой, шпилька то должным образом и не натянута, не работает в части удержания бруса при короблениях.
@@user-le8zc4hn7x Да мысль интересная, нашел толщиномеры в продаже - диапазон до 200 мм с шагом 0.01мм, то что надо. Правда цена, но для лаборатории наверно незаменимый инструмент.
а есть какие-то ограниения на количество циклов сборки-разборки болта и гайки? И как их определять? Когда нужно новую резьбу
Мы проводили эксперимент с повторным затягиванием одного и того же болта. Происходят следующие изменения: с каждой последующей затяжкой и ослаблением и снова затяжкой , сталь болта упрочняется становится более жесткой по отношению к нагрузке. То есть болт начинает создавать силу примерно на 5 - 10 % больше чем новый болт первого использования. На 12-й 13-й затяжке болт уже не держит такую нагрузку как новый болт. Можно тремя способами проверить ( можно ли ставить такой болт снова): 1. Посмотреть витки резьбы если они вытянуты то нужно менять болт на новый. 2. Замерить длину нового болта перед использованием, затем при последующих разборках - сборках контролировать длину этого болта микрометром. Если длина болта увеличилась на величину предела текучести, то такой болт подлежит замене на новый. Такой способ применяется на шпильках крепления головки двигателя КамАЗа. 3. Можно предварительно перед сборкой , контролировать с помощью прибора Скидмора Вильгельма ( такой как у меня на этом видео) какую силу создаёт болт при затяжке на указанный по таблице моментов момент. Если в пределах + - 12 % то можно оставить его.
Потрясающе
@@user-le8zc4hn7x А что делать при многократном сборе/разборе часто используемых резьбовых соединенений? Например шпильки колес, какие-то пробки, резьбовые соединения на трубах жидкостей и газов и т.п. ? Как их затягивать, чтобы и держало, и продлить срок службы ?
@@VOIixiIOV Необходимо точно контролировать момент затяжки динамометрическим ключом. Таким образом будут исключены ошибки сборки, которые приводят к вытягиванию резьбы. Где возможно, применять резьбовую смазку - так будет уменьшаться износ резьбы, то есть применять резьбовые смазки по назначению ( консервационная, антизадирная, вытесняемая давлением - легкое масло). Обучение персонала точной сборке резьбовой соединений именно навыкам правильной сборки - соединение теории и практики. Ну и соблюдение процедуры - чек листа последовательности сборки и контроля. На уровне конструирования проектирования : поверхностное упрочнение резьбы, полирование резьбы, нанесение мягких металлов на резьбу ( многократное). Учёт количества монтажа каждого болта и гайки. Ну и широко применяемый слесарями и механиками народный метод: родному болту - родную гайку и обязательно той стороной которой она была уже завинчена на него до демонтажа.
Проводил эксперимент шпилька 12.9 - рабочая длина 155мм. Затягивал моментом, чтобы остаточное удлинение шпильки было 0.1 мм. Далее разбирал, все опять смазывал и снова затягивал тем же моментом. И снова по циклу. На 15 цикле уже отчаился порвать шпильку, но довел до конца эксперимент. На 21-ой затяжке шпилька неожиданно лопнула. При этом удлинения шпильки были скачкообразными, например, 3 цикла вообще нет остаточных удлинений, потом бац - сразу 0.2мм. При этом первое удлинение 0.1мм это 0.06%, что меньше принятого 0.2% для обозначения начала зоны текучести. т.е. шпилька работала практически в упругой зоне и тем не менее. Если бы затягивал моментом, при котором первое удлинении было бы 0.2%, лопнула значительно бы быстрее. Т. е. можно ответствено сказать что даже если болты не растягиваются остаточно при разгрузке, то использовать их многократно в ответственных соединениях нельзя. Разрушает болт его многократные циклы растяжения сжатия, что то в структуре металла, зернах происходят смещения.... В жеских соединениях циклов сжатия-растяжения может быть и нет, как например в креплениях подвески, а вот теже болты ГБЦ на аллюминии- именно в таком режиме и работают. Остыл двиг - болт сжался, прогрели -болт растянулся. Вероятно за долгий срок эксплуатации он теряет свои свойства, чуть удлиняется.
Можно ли использовать болт работающий за пределом текучести?
Болт не может работать за пределом текучести, так как сталь переходит в пластическую деформацию. И болт уже не может создавать ответную силу.
@@user-le8zc4hn7x вот у меня спор с коллегой. Есть болт, стягивает хомут. В холодном состоянии на него действует затяжка. Потом это дело нагревается до 500 градусов и по расчету напряжения в болте превышают предел текучести. В нагретом состоянии соединение ослабилось и после охлаждения его пришлось дозатягивать. Соединение отработало 50 ч. Мой коллега утверждает, что это виновата ползучесть, а сам болт упрочнился и при следующем нагреве уже пластической деформации не будет, но от ползучести не уйти. А я считаю, что текучесть виновата и при третей или пятой дозатяжке болт разорвёт.
@@user-eb5mh2sj1w Для этих условий работы нужна теплоустойчивая сталь импортные стали типа В-7 В-8. Это низколегированные теплоустойчивые стали для паропроводов. Российская сталь типа 35хма. У Вас при нагревании крепежа происходит снижение его упругости снижается и предел текучести и крепёж ослабляется. Углеродистые стали типа 45, 20г2р, при нагревании выше 273 градуса по Цельсию теряют свой упругие свойства.
У меня непонимание, объясните пожалуйста: вы протягиваете гайку 60Нм, а на графике сила получилась 22250Н как это посчитать?
Посмотрите видео как быстро рассчитать момент затяжки на моем канале