Torni spoji na visoko trdnih vijakih

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-02 14:02

Torni spoji imajo visoko nosilnost in so manj delovno intenzivni kot varjeni spoji. Zaradi tega se pogosto uporabljajo pri izdelavi gradbenih kovinskih konstrukcij. Doseganje potrebnih sil trenja v spoju se doseže na različne načine - z abrazivnim peskanjem in plamensko obdelavo ter z uporabo lepilnih sestavkov.

Opis in uporaba

V strojništvu obstajata 2 vrsti vijačnih povezav glede na naravo prenosa sile v njih:

• Odporna na striženje. Najpogosteje so zasnovani na vijakih grobe, normalne in povečane natančnosti (redko visoke trdnosti). Sila zategovanja ni nadzorovana. Izračuni upoštevajo notranje natezne, tlačne in strižne napetosti, ne upoštevajo pa tornih sil.
• Trenje (odporno na striženje). Zunanji sili nasprotujejo sile trenja, ki nastanejo v kontaktnih ravninah delov, ki jih je treba spojiti. Trenje je posledica prednapetosti pritrdilnih vijakov, ki mora biti največja. Zato je v takšnih spojih visoko trdna strojna oprema s toplotnoobdelava.

Zadnji tip je razdeljen na 2 podkategoriji: torni in torno-strižni spoji, pri katerih se en del sil prenaša s trenjem, drugi pa z drobljenjem.

Pomanjkljivost teh povezav je visoka cena pritrdilnih elementov. Po drugi strani pa uporaba tornih spojev na vijakih visoke trdnosti izboljša zanesljivost in zmanjša število zvarov na terenu. V skladu s tem se kompleksnost montaže zmanjša za skoraj 3-krat. Ta vrsta povezave se uporablja pri gradnji industrijskih zgradb, pri gradnji mostov, žerjavov in drugih rešetkastih konstrukcij, ki doživljajo vibracije ali dinamične obremenitve.

Obetavna smeri razvoja te konstruktivne rešitve sta uporaba odstranljivih konzervacijskih premazov in uporaba "blok" proizvodne tehnologije, ko se v tovarni izvaja montaža in barvanje povečanih enot in le končna montaža se izvede na gradbišču.

faktor hrapavosti

Zahtevano hrapavost površine, ki zagotavlja izračunano silo trenja, dosežemo z abrazivno, plamensko obdelavo spojnih površin ali z uporabo posebnih premazov. Koeficient trenja za izračune je vzet iz spodnje tabele.

Vrsta obdelave	koeficient trenja
Brez konzerviranja
ščetkanje	0, 35
razstreljevanje	0, 38
Rezi plamen	0, 42
streljanje ali peskanje	0, 58
Peskanje, čiščenje obeh delov, segrevanje s plamenom do 300°C okoli lukenj za vijake. Območje toplotne obdelave - ne manjše od velikosti podložke	0, 61
Z naknadnim shranjevanjem
Prva podrobnost - peskanje ali peskanje, konzerviranje z lepilom. Drugi paritveni del - brušen, brez nadaljnjega konzerviranja	0, 5

Vrsta obdelave mora biti navedena na risbah. Spojne površine so popolnoma brez ledu, snega, olja, vodnega kamna, rje in drugih onesnaževal pred montažo vijakov.

Peskanje

Za čiščenje kovinskih konstrukcij s tornimi spoji s tehnologijo peskanja veljajo naslednje zahteve:

• hrapavost pripravljene površine - ne več kot Ra 6, 3;
• popolna odstranitev oksidov in rje (2. stopnja čiščenja po GOST 9.402-2004);
• stopnja razmaščevanja površine - prva (čas preloma vodnega filma - več kot 1 minuto, brez oljnih madežev na filtrirnem papirju);
• predhodno čiščenje stisnjenega zraka, ki vstopa v peskalnik, pred oljem in vlago (to se kontrolira najmanj 1-krat na izmeno);sušenje kremenčevega peska do vsebnosti vlage največ 2%.

Po peskanju je treba s površin odstraniti prah s pihanjem zraka ali brisanjem s čisto krpo.

obdelava z ognjem

Oksi-acetilenski plamen se uporablja pri čiščenju delov s plinskim gorilnikom. Produkte izgorevanja (okside) nato odstranimo z žičnatimi ščetkami. V tem primeru kovine ne morete pripeljati do sijaja. Plamensko čiščenje se lahko uporablja samo za dele debeline najmanj 5 mm, da se prepreči njihovo toplotno upogibanje. Obdelava poteka v naslednjih načinih:

• pritisk kisika - 0,6 MPa, acetilen v jeklenkah - 0,05 MPa;
• dovod kisika - največ (jedro plamena mora izstopiti iz grelne šobe, vendar ne ugasniti);
• potovalna hitrost gorilnika - 1 m/min (za tankostenske kovinske konstrukcije 5-10 mm - 1,5-2 m/min);
• naslednji prehod mora prekrivati prejšnjega za 15-20 mm;
• kot gorilnika do 45°.

Pri tem tehnološkem postopku se uporabljajo posebni gorilniki s širokim plamenom.

Čiščenje s čopičem in ščetkami

Pred obdelavo s kovinskimi ščetkami (krtačenje) odstranimo barvo s površin s topili ali plinsko-plamensko metodo. Delov je nemogoče očistiti do kovinskega sijaja, saj to preprečuje nastanek ustreznega koeficienta trenja. Delo se izvaja z mehaniziranim pnevmatskim ali električnimorodje. Preostanek prahu odstranimo s pihanjem z zrakom ali s krtačo za lase.

Za peskanje se uporablja jeklena ali litoželezna zdrobljena (sesekljana) krogla z frakcijo 0,8-1,2 mm. Peskalni stroji uporabljajo met iz litega železa.

prevleke

Za povečanje sil trenja v prirobničnih in tornih spojih se uporabljajo tudi lepilne snovi - lepila. Kot torni premaz se uporabljajo sestavki, katerih glavna sestavina je epoksi smola, dodatne pa trdilec, topilo, pospeševalnik ali izopropanol.

Sestavljanje poteka v naslednjem vrstnem redu:

1. Velike konstrukcijske elemente očistimo z eno od zgoraj opisanih metod, razen s plinskim plamenom, in tudi razmastimo. Časovni interval med čiščenjem in lepljenjem ne sme presegati 0,5 dni. Hkrati se skladiščenje izvaja v pogojih vlažnosti največ 80%.
2. Lepilo je pripravljeno tik pred uporabo.
3. Lepilno sestavo nanesemo na površino manjših elementov in napolnimo s silicijevim karbidnim prahom debeline 2 mm, valjamo s kovinskim valjčkom. Oba kontaktna dela je dovoljeno lepiti z lepilom. V 1-2 urah naj bo sveže pripravljeno lepilo popolnoma porabljeno.
4. Odstranite odvečni puder tako, da obrnete del in naredite nekaj dotikov.
5. Vzemite čas, dokler se epoksid popolnoma ne strdi.
6. Torni spoj je sestavljen na visoko trdnih vijakih.

Kakovost strojne opreme

Pritrdilne elemente za torne spoje mora spremljati certifikat kakovosti. Vijaki, podložke in matice so pripravljeni na naslednji način:

• čiščenje konzervacijske maščobe v alkalni raztopini (izpostavljenost v posodi 15-20 minut);
• sušenje, pihanje s stisnjenim zrakom;
• vrezovanje navojev s ključi ali na stružnici;
• mazanje z mineralnim oljem;
• celoten komplet vijakov s parnimi maticami, ki so bili uporabljeni med tekom;
• skladiščenje do montažnih del (ne več kot 10 dni).

Izračun torne povezave

Najpomembnejši povezovalni parametri te vrste so:

• koeficient trenja Μ na kontaktnih površinah, določen iz zgornje tabele, odvisno od vrste obdelave;
• razmerje navora vijaka;
• sila zategovanja vijakov;
• potreben navor za pridobitev zahtevane vrednosti prejšnjega indikatorja.

Izračunano vrednost navora najdemo po formuli:

M=K∙N∙d_{nom, kjer je K faktor navora, določen v skladu z GOST 22356-77;}

N – sila napetosti vijaka, kN;

d_{nom – njegov nazivni premer, mm.}

Vrednost N je določena s formulo:

N=σ_r∙S_{n∙ k,}

kjer je σ_r natezna trdnost materiala vijaka, N/mm^2;

S_n – površina prečnega prereza vijaka,neto, mm^2;

k – koeficient delovnih pogojev (za jeklene konstrukcije in cestne mostove je enak 1).

Silo, ustvarjeno v enem kontaktu sornika, najdemo s formulo:

N_{1=N∙Μ/ɣ, kjer je ɣ koeficient zanesljivosti, izbran glede na število vijakov v povezavi.}

Najmanjše zahtevano število visoko trdnih vijakov se določi na naslednji način:

n=P/(k∙N_{1∙s), kjer je P vzdolžna obremenitev, kN;}

s – število stikov v povezavi.

Sestavljanje

Pravila za izdelavo torne povezave so skladna z naslednjimi tehničnimi zahtevami:

• Pred montažo je potrebno površino pripraviti na enega od zgornjih načinov (glede na projektno dokumentacijo), odstraniti izbokline in izbokline, ki preprečujejo tesno prileganje delov.
• Med transportom in vmesnim skladiščenjem delov je treba izključiti oljenje ali kontaminacijo pripravljenih površin. Če se temu ni bilo mogoče izogniti, je potreben drugi postopek čiščenja.
• Na prvi stopnji montaže so deli poravnani z luknjami s pomočjo montažnih čepov.
• Namestite vijake s podložkami (ne več kot eno pod glavo vijaka in matico), jih privijte z maticami za 50-90% izračunane sile in preverite tesnost povezave.
• Prilagodite izračunani zatezni moment z momentnimi ključi.
• Nanesite kit ali temeljni premaz, pomešan zcement, bela glina, kreda. To se naredi za zatesnitev povezave pred vlago.

Preverjanje kakovosti

Nadzor kakovosti se izvaja v vseh fazah priprave in montaže. Rezultati medoperativnih pregledov so zabeleženi v dnevniku proizvodnje priključkov na terenu.

Kompleks takšnih del vključuje naslednje operacije:

• vhodna kontrola kakovosti surovin, komponent, kupljenih izdelkov;
• preverjanje stanja orodja, tare momentne ključe;
• nadzor čiščenja površin in priprave strojne opreme;
• Preverjanje gostote zategovanja spojev (s sondami);
• selektivni nadzor navora zategovanja;
• nadzor tlaka;
• testni vzorci (po zahtevah naročnika gradbenih del).