Tento dokument pokrývá konstrukční a procesní požadavky na utahovací moment šroubů, běžné metody utahování šroubů, standardní utahovací nástroje a postupy kontroly utahovacího momentu.
Šroubový spoj je základní montážní metodou ve výrobě strojů a široce se používá v průmyslové výrobě. Je to také jedna z nejkritičtějších spojovacích forem pro motory. Kvalita šroubových spojů přímo určuje výkon motoru, provozní bezpečnost a těsnost všech spojovaných míst.
Řízení utahovacího momentu je nejspolehlivější, nejpřesnější a nejefektivnější přístup k zajištění stabilních šroubových spojů.
1. Konstrukční a procesní požadavky na utahovací moment šroubu
1.1 Požadavky na utahovací moment pro všeobecné standardní šrouby 1.2 Požadavky na utahovací moment pro standardní trubkové závitové zátky 1.3 Požadavky na stupeň tolerance pro všeobecné standardní šrouby
Velká písmena vlevo odpovídají hodnotám točivého momentu vyznačeným v levém horním{0} rohu indikátorů instalace, které představují nominální točivý moment šroubu. Malá písmena vpravo označují stupeň tolerance krouticího momentu šroubu.
2. Běžné metody utahování šroubů a řízení točivého momentu
K dispozici je několik technik utahování. Mezi široce používané možnosti patří metoda krouticího momentu (T), metoda úhlu-kroutícího momentu (TA), metoda řízení meze kluzu (Y1/Y2) a metoda prodloužení šroubu.
3. Výběr utahovacích nástrojů pro montáž
Aby bylo dosaženo bezchybného{0}}utahování, je třeba vybrat nástroje splňující požadavky na konstrukční utahovací moment podle konstrukčních vlastností produktu a montážních postupů. Nástroje spadají do dvou kategorií podle provozního režimu: ruční a stacionární.
3.1 Ruční šroubováky
Ruční šroubováky obsahují několik typů s mechanickým omezením krouticího momentu. U základních modelů je utahovací moment omezen výkonem motoru a silou nárazu. Špičkové{2}}konfigurace jsou vybaveny spojkami-řízenými točivým momentem, které poskytují přesnost až ±3 % (na základě standardní odchylky).
3.2 Stacionární šroubováky
Oba pneumatické šroubováky s vysoce{0}}přesným nastavením točivého momentu- spojky a elektrické servošroubováky lze upevnit pro stacionární provoz. Pro sběr naměřených dat lze namontovat snímače pro měření točivého momentu a úhlu. Pneumatické šroubováky přijímají mechanické nastavení točivého momentu; jejich systém měření slouží spíše k monitorování než k řízení v uzavřeném okruhu. Elektrické servo-řízené šroubováky používají signály měření k přímé regulaci procesu utahování a upravují pohyb podle skutečných naměřených hodnot k dosažení stanoveného cíle. Naměřená data se vracejí zpět do regulační smyčky pro synchronizaci výsledků montáže, což umožňuje přesnost lepší než ±1 % (na základě standardní odchylky).
Vysoká přesnost utahování klade přísná omezení rychlosti otáčení. Extrémně nízká rychlost otáčení je běžně naprogramována pro zajištění vysoce{1}}přesných výsledků šroubování.
3.3 Vektorový-kontrolovaný elektrický krouticí moment-nástroje pro upevnění
Kompletní systém elektrického momentového klíče se skládá z: jednoho elektrického momentového klíče, jedné ovládací skříňky DL, propojovacích kabelů, monitoru provozního spínače, pomocného utahovacího přípravku (se snímačem polohy obrobku a výstupního signálu), speciálních zvedacích kroužků a speciálních zásuvek dodávaných se sadou nářadí.
Přesnost nástroje: ±5 %. V systému chybí-utahovací alarm a funkce připomenutí. Zařízení se odemkne pouze tehdy, když je všešroubysplňují specifikace utahovacího momentu a všechny polohy šroubů jsou plně dotaženy. Pokud obsluha během provozu násilně otevře upínací přípravek, aby odstranil obrobky, systém spustí alarm a zablokuje klíč. Nástroj podporuje řízení krouticího momentu, sledování celkového úhlu natočení a následné-sledování úhlu natočení během jednoho-kroku utahování. Rychlost otáčení lze volně naprogramovat podle aktuální potřeby.
Mezi další vestavěné-funkce patří počítání dávek se spojením přípravku, které zabraňuje chybějící instalaci šroubu, detekce nesprávného závitu, detekce nárazového přetížení,-zobrazení točivého momentu v reálném čase, vlastní diagnostika nástroje-, upozornění na chyby a výzvy k údržbě. Pokud utahovací moment nesplňuje normy, nástroj se automaticky zablokuje pro ruční odstraňování problémů, aby se zablokovalo tok vadných produktů do dalších stanic. K dispozici je komplexní zpětná vazba momentu: ovládací skříňka zobrazuje skutečný utahovací moment, zatímco klíč má kontrolky (zelená pro kvalifikované, žlutá/červená pro nekvalifikované). Stavový monitor také poskytuje vizuální světelné výzvy.
3.4 Stacionární utahovací vřetena-na bázi senzoru
Stacionární elektrická servo CNC utahovací vřetena s vestavěnými-senzory podporují plně programovatelné procesy utahování šroubů. V rámci výkonového rozsahu vřetena lze krouticí moment, rychlost otáčení, dobu prodlevy a směr otáčení volně nastavit a upravit tak, aby odpovídaly různým utahovacím procesům pro přesnou instalaci spojovacího prvku.
Vysoce přesné a komplexní monitorovací funkce maximalizují spolehlivost montáže. Bezkomutátorový motorový pohon snižuje provozní náklady a prodlužuje životnost při zachování stabilního výkonu a špičkového točivého momentu, díky čemuž jsou tato vřetena ideální pro CNC automatické šroubování. Vestavěné-snímače krouticího momentu a úhlu umožňují přesné řízení v uzavřeném-smyčku a úplné{4}}zaznamenávání všech kritických parametrů utahování v reálném čase. Díky podpoře technologie servořízení si tato vřetena udržují přesnost krouticího momentu v rámci standardní odchylky menší než ±1 % během milionů utahovacích cyklů.
4. Čtyři běžné metody kontroly statického momentu
Metoda točivého momentu (T)
Metoda točivého momentu plus úhlu (TA)
Metoda výtěžnosti (Y1/Y2)
Metoda prodloužení šroubu
5. Úbytek točivého momentu (ztráta předpětí)
Podstata závitového upevnění spočívá v upínací síle pro upnutí protilehlých součástí k sobě. Pokles točivého momentu označuje postupný pokles upínací síly po utažení, kategorizovaný na relaxaci a samovolné uvolnění.
Relaxace
Upínací síla v průběhu času klesá vzhledem k počáteční hodnotě utažení, bez rotačního pohybu šroubů nebo matic.
Sebe-uvolnění
Snížená upínací síla způsobuje otáčení šroubů nebo matic ve směru povolování, což vede k další ztrátě upínací síly. V extrémních případech se mohou upevňovací prvky zcela uvolnit. Tento jev musí být eliminován pro bezpečnost-kritických spojení.
Vložení
Vysoké kontaktní napětí vyvolává plastickou deformaci na styčných plochách, což vede k poklesu upínací síly.
Více{0}}šroubové spoje: Úbytek točivého momentu zU-Šrouby
Níže jsou uvedeny dvě hlavní příčiny a odpovídající řešení:
Listové pružiny i sedla pružin mají zakřivené kontaktní plochy, které po utažení vytvářejí malé vůle. Řešení: Přepracujte kontaktní plochy mezi listovými pružinami a sedlem pružin na rovné povrchy.
Deformace listové pružiny a tření vedou k: (1) Snížení vnitřní elastické potenciální energie; (2) Postupné snižování tření mezi lamelami pružiny. Řešení: Aplikujte na listové pružiny před-kompresní ošetření.
6. Závěr
Rostoucí požadavky na kvalitu závitových spojů vyžadují správný výběr a standardizované použití utahovacích nástrojů. Efektivní kontrola krouticího momentu šroubu přímo určuje spolehlivost produktu, bezpečnost a těsnicí výkon u utěsněných závitových sestav. Stabilní shoda všech indikátorů točivého momentu je nezbytná pro stálou kvalitu hotového produktu.
