Vad händer med förspänning och klämkraft när man applicerar externa laster?

Generellt sett applicerar vi vridmoment på skruven eller muttern med en momentnyckel/ skiftnyckel för att generera nödvändig åtdragningslast. Denna åtdragningslast kallas för förspänningskraft. Förspänning definieras som den spänning som skapas i fästelementet när det dras åt. Funktionen är att förhindra glidning och delning av konstruktionsdelar.

Klämkraft, till skillnad från förspänning, är den kraft som inverkar på delarna.
När externa krafter inverkar på fogarna måste varje element som överför kraft analyseras. Man kan förutsäga fogens agerande genom att studera hur dessa reagerar på de externa krafterna.

Följaktligen bygger uträkningen av en singelförskruvad fog på fogens elastiska agerande i skruvaxeln. Detta område har avsevärd inverkan på skruvens deformation och belastning. Vid montering skapas en förspänningskraft FM som skapar en klämkraft FK vid gränsytan. Först ska man definiera styvhetsfaktorn.
Detta är hur hög last som krävs för att sträcka ut 1 mm av materialet.
En axiell extern last FA som introduceras via de klämda delarna och inverkar på skruven, överförs via klämområdet och via skruven. Andelen extern last som går in i skruven, utöver förspänningskraften, betecknas som skruvlast FSA, FPA är reduceringen av förspänningskraften orsakat av extern arbetsbelastning. Andelen av denna fördelning beror på fogens elastiska egenskaper.

Krafterna och förskjutningen som inträffar i skruvförbandet kan illustreras med hjälp av ett fogdiagram. Följaktligen kommer det föregående diagrammet att se ut så här:

Föregående formel kan verifieras genom följande exempel

Steg 1: Skruvförbandet spänns åt med 5 kN. Ingen extern last appliceras.

Steg 2: Externa statiska laster (4 kN) appliceras, dvs. mindre än förspänningskraften. Den initiala förspänningskraften blir nu kvarvarande klämkraft. Skruvlasten beräknas till 5,4 kN, men klämkraften reduceras till 1,4 kN.

Step 3: Ytterligare externa laster appliceras, som överstiger den initiala
förspänningskraften. Då den externa lasten är högre än förspänningskraften
separeras delarna och lasten på skruven ökar till i det här fallet 10 kN. (100 % externa laster)

Slutsatsen är att respektive komponents elastiska egenskaper kontrollerades när axialkraften applicerades på fogen. Dessutom finns andra externa faktorer som måste beaktas för att få en korrekt förutsägelse av nödvändig förspänningskraft, så som skjuvkraft, temperatur, vibration och dynamiska laster. För mer information kan du kontakta ditt närmaste Nord-Lock Group-kontor.