Treni spojevi na vijcima visoke čvrstoće

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-02 13:56

Treni spojevi imaju visoku nosivost i manje su radno intenzivni od zavarenih spojeva. Zbog toga se naširoko koriste u proizvodnji građevinskih metalnih konstrukcija. Postizanje potrebnih sila trenja u spoju postiže se na različite načine - abrazivnim pjeskarenjem i obradom plamenom, kao i upotrebom ljepljivih sastava.

Opis i primjena

U strojarstvu postoje 2 vrste vijčanih spojeva prema prirodi prijenosa sile u njima:

• Otporan na smicanje. Najčešće su dizajnirani na vijcima grube, normalne i povećane točnosti (rijetko visoke čvrstoće). Sila zatezanja se ne kontrolira. Proračuni uzimaju u obzir unutarnja vlačna, tlačna i posmična naprezanja, ali ne uzimaju u obzir sile trenja.
• Trenje (otporno na smicanje). Vanjskoj se sili suprotstavljaju sile trenja koje nastaju u dodirnim ravninama dijelova koji se spajaju. Trenje je posljedica prednaprezanja pričvrsnih vijaka, koje bi trebalo biti maksimalno. Stoga, u takvim spojevima, hardver visoke čvrstoće s toplinskomobrada.

Posljednji tip podijeljen je u 2 potkategorije: tarni i tarno-posmični spojevi, u kojima se jedan dio sila prenosi trenjem, a drugi gnječenjem.

Nedostatak ovih spojeva je visoka cijena zatvarača. S druge strane, korištenje tarnih spojeva na vijcima visoke čvrstoće poboljšava pouzdanost i smanjuje broj zavarenih spojeva na terenu. Sukladno tome, složenost montaže se smanjuje za gotovo 3 puta. Ova vrsta veze koristi se u izgradnji industrijskih zgrada, u izgradnji mostova, dizalica i drugih rešetkastih konstrukcija koje doživljavaju vibracije ili dinamička opterećenja.

Obećavajući pravci u razvoju ovog konstruktivnog rješenja su korištenje uklonjivih konzervacijskih premaza i korištenje "blok" proizvodne tehnologije, kada se montaža i farbanje povećanih jedinica obavlja u pogonu, a samo finalno montaža se vrši na gradilištu.

faktor hrapavosti

Potrebna hrapavost površine, koja daje izračunatu silu trenja, postiže se abrazivnom, plamenom obradom spojenih površina ili upotrebom posebnih premaza. Koeficijent trenja za izračune uzet je iz donje tablice.

Vrsta obrade	Koeficijent trenja
Bez čuvanja
Četkanje	0, 35
Pucanje	0, 38
Rezi plamen	0, 42
Pucanje ili pjeskarenje	0, 58
Pjeskarenje, čišćenje oba dijela, zagrijavanje plamena do 300°C oko rupa za vijke. Područje toplinske obrade - ne manje od veličine perilice	0, 61
S naknadnim očuvanjem
Prvi detalj - pjeskarenje ili pjeskarenje, konzerviranje ljepilom. Drugi dio za parenje - brušen, bez daljnjeg očuvanja	0, 5

Vrsta obrade mora biti naznačena na crtežima. Spojne površine su potpuno bez leda, snijega, ulja, kamenca, hrđe i drugih zagađivača prije montaže vijaka.

Pjeskarenje

Sljedeći zahtjevi vrijede za čišćenje metalnih konstrukcija s tarnim spojevima tehnologijom pjeskarenja:

• hrapavost pripremljene površine - ne više od Ra 6, 3;
• potpuno uklanjanje oksida i hrđe (2. stupanj pročišćavanja prema GOST 9.402-2004);
• stupanj odmašćivanja površine - prvi (vrijeme prekida vodenog filma - više od 1 minute, bez mrlja od ulja na filter papiru);
• preliminarno čišćenje komprimiranog zraka koji ulazi u pjeskarenje od ulja i vlage (ovo se kontrolira najmanje 1 put po smjeni);sušenje kvarcnog pijeska do sadržaja vlage ne većeg od 2%.

Nakon pjeskarenja, prašina se mora ukloniti s površina upuhujući zrak ili brisanjem čistom krpom.

Tretiranje plamenom

Plamen oksi-acetilena koristi se prilikom čišćenja dijelova plinskom bakljom. Produkti izgaranja (oksidi) se zatim uklanjaju žičanim četkama. U tom slučaju ne možete dovesti metal do sjaja. Plamensko čišćenje se može koristiti samo za dijelove debljine od najmanje 5 mm, kako bi se izbjeglo njihovo termičko savijanje. Obrada se vrši u sljedećim načinima:

• pritisak kisika - 0,6 MPa, acetilen u bocama - 0,05 MPa;
• dovod kisika - maksimum (jezgra plamena bi trebala izaći iz mlaznice grijača, ali se ne smije ugasiti);
• brzina kretanja baklje - 1 m/min (za metalne konstrukcije tankih stijenki 5-10 mm - 1,5-2 m/min);
• sljedeći prolaz trebao bi se preklapati s prethodnim za 15-20 mm;
• kut baklje do 45°.

Tijekom ove tehnološke operacije koriste se posebni plamenici sa širokim plamenom.

Čišćenje i čišćenje četkom

Prije obrade metalnim četkicama (četkanjem), boja se s površina uklanja otapalima ili plinsko-plamenom metodom. Nemoguće je očistiti dijelove do metalnog sjaja, jer to sprječava stvaranje odgovarajućeg koeficijenta trenja. Rad se izvodi pomoću mehanizirane pneumatske ili električnealat. Preostala prašina uklanja se puhanjem zraka ili četkom za kosu.

Za pjeskarenje koristi se čelik ili lijevano željezo usitnjena (usitnjena) sačma s udjelom od 0,8-1,2 mm. Strojevi za pjeskarenje koriste sačmu od lijevanog željeza.

premazi

Za povećanje sila trenja u prirubničkim i tarnim spojevima koriste se i ljepljive tvari - ljepila. Kao frikcioni premaz koriste se sastavi čija je glavna komponenta epoksidna smola, a dodatni su učvršćivač, otapalo, akcelerator ili izopropanol.

Radovi montaže se izvode sljedećim redoslijedom:

1. Veliki strukturni elementi se čiste na jedan od gore opisanih metoda, osim plinskim plamenom, a također se odmašćuju. Vremenski interval između čišćenja i lijepljenja ne smije biti duži od 0,5 dana. Istodobno skladištenje vrši se u uvjetima vlažnosti ne više od 80%.
2. Ljepilo se priprema neposredno prije upotrebe.
3. Ljepljivi sastav se nanosi na površinu manjih elemenata i puni prahom silicij karbida debljine 2 mm, valjanjem metalnim valjkom. Dopušteno je lijepljenje oba dodirna dijela ljepilom. U roku od 1-2 sata, svježe pripremljeno ljepilo trebalo bi se potpuno potrošiti.
4. Uklonite višak pudera okretanjem dijela i nekoliko dodira.
5. Zadržite vrijeme dok se epoksid potpuno ne stvrdne.
6. Tarni spoj je sastavljen na vijke visoke čvrstoće.

Kvaliteta hardvera

Pričvršćivači za tarne spojeve moraju biti popraćeni certifikatom kvalitete. Vijci, podloške i matice pripremaju se na sljedeći način:

• čišćenje konzervacijske masti u alkalnoj otopini (izlaganje u posudi 15-20 minuta);
• sušenje, puhanje komprimiranim zrakom;
• narezivanje navoja s ključevima ili na tokarskom stroju;
• podmazivanje mineralnim uljem;
• kompletni set vijaka sa uparenim maticama koji su korišteni tijekom trčanja;
• skladištenje do montažnih radova (ne više od 10 dana).

Proračun tarnog spoja

Najvažniji parametri veze ove vrste su:

• koeficijent trenja Μ na kontaktnim površinama, određen iz gornje tablice, ovisno o vrsti obrade;
• omjer momenta vijka;
• sila zatezanja vijka;
• moment potreban za dobivanje tražene vrijednosti prethodnog pokazatelja.

Izračunata vrijednost zakretnog momenta nalazi se po formuli:

M=K∙N∙d_{nom, gdje je K faktor momenta određen prema GOST 22356-77;}

N – sila zatezanja vijka, kN;

d_{nom – nazivni promjer, mm.}

Vrijednost N određuje se formulom:

N=σ_r∙S_{n∙ k,}

gdje je σ_r vlačna čvrstoća materijala vijka, N/mm^2;

S_n – površina poprečnog presjeka vijka,neto, mm^2;

k – koeficijent radnih uvjeta (za čelične konstrukcije i cestovne mostove jednak je 1).

Sila stvorena u jednom kontaktu vijka nalazi se po formuli:

N_{1=N∙Μ/ɣ, gdje je ɣ koeficijent pouzdanosti, odabran ovisno o broju vijaka u spoju.}

Minimalni potrebni broj vijaka visoke čvrstoće određuje se na sljedeći način:

n=P/(k∙N_{1∙s), gdje je P djelotvorno uzdužno opterećenje, kN;}

s – broj kontakata u vezi.

Sastavljanje

Pravila za izradu tarnog spoja moraju biti u skladu sa sljedećim tehničkim zahtjevima:

• Prije montaže potrebno je pripremiti površinu na jedan od gore navedenih metoda (prema projektnoj dokumentaciji), ukloniti neravnine i neravnine koje onemogućuju čvrsto prianjanje dijelova.
• Tijekom transporta i međuskladišta dijelova treba isključiti podmazivanje ili kontaminaciju pripremljenih površina. Ako se to nije moglo izbjeći, onda je potreban drugi postupak čišćenja.
• U prvoj fazi montaže, dijelovi se poravnavaju s rupama pomoću montažnih čepova.
• Ugradite vijke s podloškama (ne više od jedne ispod glave vijka i matice), zategnite ih maticama za 50-90% izračunate sile i provjerite nepropusnost spoja.
• Podesite izračunati moment zatezanja momentnim ključevima.
• Nanesite kit ili temeljni premaz pomiješan scement, bijela glina, kreda. To je učinjeno kako bi se spoj zatvorio od vlage.

Provjera kvalitete

Kontrola kvalitete provodi se u svim fazama pripreme i montaže. Rezultati međuoperativnih provjera bilježe se u dnevnik proizvodnje priključka na terenu.

Kompleks takvih radova uključuje sljedeće operacije:

• ulazna kontrola kvalitete sirovina, komponenti, kupljenih proizvoda;
• provjera stanja alata, tare moment ključeva;
• kontrola čišćenja površine i pripreme hardvera;
• Provjera gustoće zatezanja spojeva (pomoću sondi);
• selektivna kontrola momenta zatezanja;
• regulacija tlaka;
• probni uzorci (prema zahtjevu naručitelja građevinskih radova).