Ruuviliitokset Etuja helppo asentaa oikein käytettynä luotettava voidaan käyttää monenlaisissa olosuhteissa standardiruuvit ovat halpoja Pahimmat haitat ovat ruuvien epäjatkuvuuskohdat aiheuttavat suuret jännityshuiput luotettavuus (väsymislujuus ja kiinnipysyminen) riippuu kiristysmomentista, joka on vaikeasti hallittavissa
Bonfix- kiinnitysholkit
Ruuvien hintoja (100 kpl:n erissä ALV 0 %) /kpl Kuusioruuvi M8 x 40 8.8 sinkitty 0,11 Kuusiokoloruuvi M8 x 40 8.8 sinkitty 0,14 Kuusioruuvi M8 x 40 haponkestävä 0,40 Kuusiokoloruuvi M8 x 40 haponkestävä 0,54 Kuusioruuvi M24 x 200 8.8 sinkitty 5,45 Kuusioruuvi M24 x 200 haponkestävä 22,80 Kuusiokoloruuvi M24 x 120 haponkestävä 58,75
Lovivaikutus ruuvissa Loven paikka 1 2 3 4 5 6 Loven muotoluku K t 3 5 1,1 1 3 4 2 3 10 Loven vaikutusluku K f 2 4 (3) 1 1,1 (1,1) 1 2 1,5 2 (1,7) Suht. väsymislujuus 2 4 5 3 4 1 5 8 (6,5)
Terävä kierre P φd φd 2 φd 3 d nimellishalkaisija d 2 kylkihalkaisija d 3 sydänhalkaisija helppo valmistaa muokkaamalla tai lastuamalla kiinni pysymisen kannalta edullinen välys hallittavissa (siirtämällä profiilia säteen suunnassa)
Kierteiden mittoja Kierre Nimellishalkaisija d /mm Nousu P/mm Kylkihalkaisija d 2 /mm Sisähalkaisija d 3 /mm Jännityspoikkip. A S /mm2 Avainväli s/mm SS-ISO 272 M 6 6 1,0 5,350 4,773 20,1 10 M 8 8 1,25 7,188 6,466 36,6 13 M 10 10 1,5 9,026 8,160 58,0 16 M 12 12 1,75 10,863 9,853 84,3 18 M 16 16 2,0 14,701 13,546 157 24 M 20 20 2,5 18,376 16,933 245 30 Kierteen merkintä: d S d = 2 + d 2 3 vakiokierre: M16 taajakierre: M16 x 1,5
Ruuvien lujuusluokat - standardi SS-ISO 898-1 - mutterien lujuudet SS-ISO 898-2 Lujuusluokka 5.6 6.8 8.8 10.9 12.9 R m / N/mm 2 (nimellinen) R el tai R p0,2 / N/mm 2 (nimellinen) Merkintä ruuvin kannassa 500 600 800 1000 1200 300 480 640 900 1080 8.8 10.9
Ruuvin kiristäminen D km d K D K s M A dk + DK Dkm = 2 d K s (avainväli) M K kannan ja alustan välinen kitkamomentti M g kitkamomentti kierteessä Kokonaiskiristysmomentti M A = M g + M K
Kierteen kitkamomentti = 1 P Mg d2v 1, 155μg + 2 πd V esikiristysvoima asennushetkellä kierteen kylkihalkaisija d 2 μ g kitkakerroin kierteessä P nousu Mutterin (tai ruuvin kannan) kitkamomentti MK = 1 KDkm 2 μ V μ K mutterin ja alustan välinen kitkakerroin D km = (d K +D K )/2 kitkan vaikutusympyrän halkaisija d K mutterin (tai kannan) kantavan pinnan ulkohalkaisija D K ruuvin reiän halkaisija 2
Kitkakerroin μg ruuvin kierteissä Pintakäsittely Kuiva Öljytty MoS 2 Paljas osfatoitu osfatoitu musta Sähkösinkitty Sähkökadmioitu 0,20...0,35 0,28...0,40 0,26...0,37 0,14...0,20 0,10...0,19 0,16...0,23 0,16...0,33 0,24...0,27 0,14...0,19 0,10...0,17 0,13...0,19 0,13...0,19 0,14...0,21 0,10...0,17 0,13...0,19 Mutterin (tai ruuvin kannan) ja alustan välinen kitkakerroin μ K μ K 0,08...0,22 materiaalista, pintakäsittelystä sekä voitelusta riippuen Ruostumattomilla ja haponkestävillä teräksillä kierteiden ja kannan kitkakertoimet voivat olla jopa 0,5.
Liian suuri esikiristys ruuvi murtuu jo kiristyksessä ulkoinen kuorma aiheuttaa ruuvin ylikuormituksen ruuvi löystyy plastisten venymien vaikutuksesta, kun vetokuormitus kohdistuu liitokseen Liian pieni esikiristys liitospinnat irtoavat aksiaalikuormituksella ruuvin jännitysamplitudi kasvaa ja ruuvi väsyy mutteri löystyy tärinässä kitkaliitos liukuu leikkauskuormilla
Ruuvien asennustyökaluja Momenttiavain Kulma-astemitta Mutterinväännin Ruuvin venymän mittaus
Hydraulinen kiristys SK
Kiristyskertoimen α A ohjearvoja Kiristyskerroin α A Hajonta Δ 2 M Kiristysmenetelmä 1,05 1,2 ± 2 %...± 10 % Venymäohjattu kiristys ultraäänimittauksella 1,1 1,5 ± 5 %...± 20 % Mekaaninen venymämittaus 1,2 1,4 ± 9 %...± 17 % Myötörajan tai kiertokulman mukaan ohjattu moottori- tai käsikiristys 1,2 1,6 ± 9 %...± 23 % Hydraulinen kiristys (ohjaus pituuden tai paineen mittauksella) 1,4 1,6 ± 17 %...± 23 % Vääntömomentin mukaan ohjattu kiristys momenttiavaimella tai dynaamisella momentinmittauksella varustetulla tarkkuusvääntölaitteella 1,6 2,0 (μ=0,08 0,16) 1,7 2,5 ± 23 %...± 33 % ± 26 %...± 43 % Vääntömomentin mukaan ohjattu kiristys momenttiavaimella tai dynaamisella momentinmittauksella varustetulla tarkkuusvääntölaitteella (μ=0,04 0,10) 2,5 4 ± 43 %...± 60 % Impulssiohjattu kiristys iskuvääntölaitteella
Aluslaatan tehtävät Aluslaatta ruuvin kiristämisen helpottaminen alustaan kohdistuvan paineen pienentäminen ruuvin kiinni pysymisen varmistaminen kaltevan alustan ruuviin aiheuttaman taivutuksen eliminointi liitoksen tiivistäminen eri osien galvaaninen eristäminen
Ruuvin aukikiertymisen estäminen mutterin kanssa kiristettävät joustavat osat jousialuslaattoja hammaslevyjä sakaralevyjä eivät yleensä luotettavia muotosulkeiset osat
lukkomutterit (takertuvat osat) hammastetut ruuvit ja mutterit liimaus
Ruuviliitoksen kuormituspiirros A P S S SA V V PA A l K KR A Δl SV Δl PV k S ruuvin jousivakio k P alustan jousivakio Δl SV V = Δl k S PV = k V P
Ruuvin joustavuuden vaikutus P S SA1 A SA2 V S PA2 A KR1 KR2 Δl SV1 Δl PV1 Δl SV2 Δl PV2
Voiman vaikutuspiste A A A n = 0,7 n = 0,5 n = 0,3 tavallisesti n = 0,3 0,7 lisävoimakerroin φ n = k nk + S S k P Ulkoisen kuormavoiman A aikaansaama lisävoima SA = φ n A
Laippaliitos hitsattava kauluslaippa irtolaippa ja kaulus tai hitsattava rengas
Ruuvien joustavuutta lisätty
Liitoksen asettuminen plastisen muodonmuutoksen takia käytönaikainen esikiristysvoima on pienempi kuin asennuksessa aikaansaatu tavanomaisten ruuvien asettuma Δl Z = 3,29 10 3 l d K 0,34 (mm) Esikiristyksen käytönaikainen alenema on Z Z = 1 1 k S Δl + k P
Vaadittu ruuvin maksimivoima [ + ( 1 ] vaad + M max = α A K min φn ) missä lisävoimakerroin nk φ S n = ks + kp Voiman vaikutuspiste n on tavallisesti välillä 0,3 0,7. Kmin on minimiliitosvoima A on ulkoinen kuormavoima Z on esikiristyksen alenema Valitun ruuvin kiristysvoiman tulee olla suurempi kuin vaadittu arvo. Kiristysvoiman hajonta otetaan huomioon kiristyskertoimella α A = M max M min Kiristyskerroin riippuu kiristysmenetelmästä (α A = 1 4) A Z
Ruuvin tarkistukset Ruuvin maksimikuorma ulkoisen kuorman A aikaansaaman lisävoiman avulla saadaan ehto SA = φ na 0, 1Rp0.2 AS σ Smax = + φ σ max = Smax/AS τ max = M G/Wv < Msall red R p0.2 n A Ohennetulla ruuvilla käytetään pienintä poikkileikkausalaa A S :n sijaan. Tykyttävä ulkoinen kuorma (0 A ) ehdoksi saadaan σ a σ = ± 2 SA φn = ± 2A A 3 σ A missä A 3 on sydänpoikkipinta ja σ A ruuvin väsymislujuus. Uusimman VDI 2230:n mukaan käytetään jännityspoikkipintaa A S (uusin VDI 2230)
Pintapaine ruuvin kannan tai mutterin ja alustan välissä ei saa ylittää materiaalin rajapintapainetta p G p = M + φn A p A p G missä A p on mutterin tai ruuvin kannan ja alustan välinen kosketusala (pinta-alaa pienentävät viisteet on otettava huomioon). Materiaaleille sallittuja rajapintapaineita Materiaali S235 (e 37) e 50 Ck45 42CrMo4 Vetomurtolujuus R m (N/mm 2 ) 370 500 800 1000 Rajapintapaine p G (N/mm 2 ) 260 420 700 850
Niittiliitokset liitokset, jotka eivät kestä hitsauksen lämpövaikutuksen haittoja mikrorakenne muuttuu, geometrian vääristyminen liitettävät aineet huonosti hitsattavia metallien ja epämetallien liittäminen, kun sitä ei voida tehdä liimaamalla tai puristamalla edellisten kaltaiset liitokset, joita kuormitetaan etupäässä leikkauksella kevytmetallien liitokset ohuiden levyjen liitokset
Sokkoniittejä
Lujuustarkistukset Limisauma vetokuormituksessa Ruuvin tai niitin leikkautuminen - limisauma - palstasauma τ = A
Pintapaine todellinen laskuja varten yksinkertaistettu p = = A ds
Levykannaksen vetojännitys σ = A = (t d)s Reiän ja reunan välinen leikkausjännitys τ = A = 2(e 1 2 d)s