Контроль усилия затяжки по удлинению шпильки и моменту затяжки и углу поворота гайки

а). Усилие затяжки по удлинению шпильки рассчитывается по закону Гука:

(1)

где Е = 2,0*10⁶ кг/см² – модуль упругости Юнга для материала шпильки; F – площадь поперечного сечения рабочей части шпильки:

– длина рабочей части шпильки (15 см).

б). Для затяжки гайки ключом необходимо приложить усилие Р_кл, которое связано с Р_зат следующей зависимостью:

,

где К – коэффициент, характеризующий состояние резьбы. Для новой шпильки и гайки (первая затяжка) К лежит в пределах (0.2-0.25); – наружный диаметр резьбы (.

Момент затяжки: .

Усилие затяжки по моменту затяжки рассчитывается по формуле:

(2)

Приведённая зависимость позволяет вычислить коэффициент K для резьб, подвергающихся неоднократной разборке и сборке:

.

Для этого при фиксированном М_зат следует измерить _экс. Следовательно в экспериментальной части работы необходимо:

1) установить на динамометрическом ключе момент М_зат = 45 кгм;

2) затянуть этим моментом гайку и измерить удлинение шпильки индикатором часового типа _экс.;

3) измерить угол поворота гайки (способ измерения угла поворота гайки каждый курсант изобретает самостоятельно). По углу поворота гайки определяют _φ.

Указанный опыт необходимо выполнить с различными условиями смазки резьбового соединения:

1) без смазки;

2) смазка солидолом;

3) смазка графитовой пастой.

(3)

в). Расчётное усилие затяжки по допускаемым напряжениям _зат. :

г). Расчётное удлинение шпильки по моменту затяжки:

(4)

;

д). Расчётное удлинение шпильки по расчётному усилию затяжки:

(5)

; .

е). Расчётный момент затяжки по допускаемым напряжениям в материале шпильки:

(6)

; .

Для бывших в употреблении резьбовых соединений, у которых состояние резьбы существенно отличается от состояния новой резьбы, коэффициент К может быть установлен только опытным путём (K_экс.).