Sprężanie połączeń śrubowych

Rozdział niniejszy dotyczy nie tylko połączeń ciernych, lecz również sprężanych połączeń śrubowych zwykłych i doczołowych.
Zabieg kontrolowanego dokręcania nakrętki (śruby), po uprzednim unieruchomieniu śruby (nakrętki) w celu uzyskania określonej siły sprężającej, dokonywany jest najczęściej za pomocą klucza dynamometrycznego zwykłego lub udarowego, co pozwala na pomiar momentu dokręcającego; można też wykonywać dokręcanie nakrętki z pomiarem kąta obrotu (program uprawnienia budowlane na komputer).

Obie wymienione metody opisano kolejno. Za granicą stosowane są ponadto specjalne podkładki pozwalające na określenie wielkości sprężenia przez pomiar szczeliny między podkładką i łbem śruby lub przez zmianę barwy podkładki. W Japonii rozpowszechnia się coraz bardziej stosowanie śrub specjalnych M16-M24 z krótką końcówką trzpienia, która urywa się podczas dokręcania (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Wyroby śrubowe do połączeń sprężanych nie mogą być zardzewiałe lub zanieczyszczone. W przypadku dokręcania kluczem dynamometrycznym należy gwinty śrub i nakrętek oraz powierzchnie trące nakrętek i podkładek posmarować w celu zmniejszenia oporów tarcia. Do smarowania stosowany jest najczęściej rzadki smar grafitowy lub pasta z dwusiarczku molibdenu (MoS,). Przed smarowaniem należy wyroby śrubowe poddać kąpieli odtłuszczającej w tri (trójchlorek etylu) lub w innym rozpuszczalniku, aby zapewnić równomierne rozprowadzenie smaru.

Wielkość momentu dokręcania śrub Ads zależy od współczynnika tarcia nakrętki (łba śruby) po podkładce oraz gwintu nakrętki po gwincie śruby, a także od średnicy śruby d i wymaganej siły naciągu śruby N.
Śruby w połączeniach ciernych powinny być dokręcane mementem 1,1 Al,, aby zrekompensować wpływ relaksacji naprężeń (uprawnienia budowlane).
Współczynnik dokręcania, zależnie od gładkości powierzchni, tolerancji wykonania gwintu oraz rodzaju zastosowanego smaru, osiąga wartości od 0,11 do 0,20. Na przykład współczynnik dokręcania śrub, których powierzchnie trące posmarowano smarem grafitowym, osiąga wartość kd = 0,18.

Sposób dokręcania

Przy smarowaniu pastą MoS2 współczynnik ten ma wartość kd = 0,14. Zaleca się sprawdzanie wartości współczynnika dokręcania dla każdej partii wyrobów śrubowych, przy określonym sposobie dokręcania. Śruby ocynkowane mają mniejszy luz pomiędzy gwintem śruby i nakrętki. Podczas dokręcania nieodpowiednio posmarowana powłoka cynku przemieszcza się i tworzy zgrubienia utrudniające obrót nakrętki. Współczynnik dokręcania może wtedy osiągnąć wartość zbliżoną do jedności i uzyskanie odpowiedniej siły sprężającej w śrubie staje się niemożliwe. W przypadku śrub ocynkowanych właściwy sposób smarowania gwintu ma decydujące znaczenie (program egzamin ustny). Oliwienie gwintu okazuje się nieskuteczne. Pozytywne wyniki (kd = 0,12) można uzyskać stosując pastę MoS2.
Wartości sił sprężenia i momentów dokręcania śrub w połączeniach, przy założeniu współczynnika dokręcania kd = 0,18 (opinie o programie).

Sposób określenia rzeczywistej wartości współczynnika kd podają prace, Osiągnięcie odpowiedniego momentu dokręcenia sygnalizuje w ręcznym kluczu dynamometrycznym „złamanie się” klucza w przegubie, trzask metaliczny albo wskaźnik zegarowy. Klucze udarowe, nastawione odpowiednio do wymaganej siły w śrubie lub do momentu dokręcenia, wyłączają się automatycznie. W dynamometrycznych kluczach hydraulicznych lub penumatycznych wartość momentu odczytuje się na manometrze.
Klucze dynamometryczne produkowane są o różnych wielkościach, zależnie od zakresu momentu dokręcania (segregator aktów prawnych).

Moment ten zawiera się w granicach 0,14-2 kNm - przy kluczach ręcznych, 0,25-60 kNm - przy kluczach hydraulicznych oraz 0,07-2 kNm - przy kluczach udarowych. Ze względu na trudności ręcznego dokręcania śrub momentem większym od 1 kNm stosowane są przekładnie planetarne o przełożeniu od 4,5:1 do 200:1, które pozwalają - przy użyciu niewielkiej siły - osiągnąć moment do 50 kNm. Szczegółowy opis sprzętu stosowanego do sprężania połączeń podano w pracy (promocja 3 w 1).