일반적인 볼트 체결 방법 비교
적절한 축력을 가진 볼트 체결부를 설계하는 것은 어려운 작업입니다. 그래서 몇 가지 다른 볼트 체결 방법이 개발되었는데, 각각의 방법은 고유한 장점과 단점을 가지고 있습니다. 따라서, 업종에 따라 또는 특정 용도에 따라 다양한 체결 방법이 선호됩니다.
일반적으로 체결 방식은 어떻게 축력을 생성하는지에 따라 분류할 수 있습니다. 여기에는 두가지 기본 원리가 있습니다.
- 회전 조임 체결(토크 체결, 각도 체결, 항복 강도 체결)은 텐셔너가 직접 회전하여 축력을 생성합니다.
- 볼트 텐셔닝 체결(유압식, 온도식, 기계식)은 일반적으로 외부 에너지를 공급받아 텐셔너를 회전하지 않고 볼트를 인장시킵니다.
특히 직경이 M39 또는 1.5”이상인 대형 볼트에 있어서 아래에 제시되어진 세 가지 체결 방법을 사용합니다. 이 비교표는 물리학에 전적으로 기반을 두고 작성되었으며, Roetscher’s 식으로 설명될 수 있습니다.
| 토크 체결 | 유압식 텐셔닝 | 기계식 텐셔너 (슈퍼볼트 멀티 잭볼트 텐셔너 사용) |
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| 체결부의 두께가 나사산 직경의 5배인 이상적인 볼트 연결을 가정하십시오. 일반적인 설계 기준은 볼트의 인장 응력이 항복 강도 90%를 초과하지 않아야 한다는 것입니다. | 이 체결부를 토크로 조이면 조임 토크에 의해 발생하는 비틀림 응력으로 인해 약 30%가 손실되므로, 볼트는 항복 강도(Re)의 약 70%까지만 체결할 수 있습니다. | 강력한 유압식 텐셔너를 사용하면 항복 강도(Re)의 90%까지 볼트를 인장할 수 있습니다. 너트는 아래로 회전하여 백래시(backlash) 없이 체결을 할 수 있습니다. 유압 해제 시, 볼트는 원래 상태로 되돌아가려는 스프링백(spring back)현상으로 너트를 인장합니다. 따라서 텐서너에서 발생하는 하중의 약 1/3이 손실됩니다. 그러므로 볼트 항복 강도의 약 66%까지만 사용할 수 있습니다. 길이가 긴 타이 로드를 사용할 경우 항복 강도의 약 80%까지 사용할 수 있습니다. | 슈퍼볼트 기계식 텐셔너(MJT)를 사용하면 볼트 주 나사산에서 텐셔너를 회전하지 않고 작은 잭볼트를 사용하여 체결할 수 있습니다. 이 잭볼트에 의해 생성된 축력은 볼트에 직접적으로 작용합니다. 볼트에 유해한 비틀림과 볼트가 원래 상태로 되돌아가려는 스프링백 현상이 없습니다. 볼트 항복 강도(Re)의 약 90%까지 사용할 수 있습니다. |
