Según las estadísticas, en el proceso de apriete del ensamblaje final de cierta marca de automóviles, más del 60% de los pernos se aprietan mediante el método de torsión. En otras industrias de fabricación que no son de precisión, como la maquinaria de construcción, el método de torsión se usa más ampliamente. Cuando se usa el método de torque para apretar, los pernos generalmente no exceden el límite elástico.

Como se muestra en la figura, el área de apriete del perno se muestra como el área sombreada en la figura, es decir, debajo del límite elástico.

Entonces, en la zona de la curva de apriete, ¿cuál es el par más adecuado para apretar?

TorcStark dará una introducción detallada

Análisis de fase de las curvas de apriete

Las etapas de la curva de apriete completa se dividen principalmente en 5 etapas: encontrar la tapa, atornillar para ajustar, ajustar para ceder, ceder al par más alto y el par más alto para romper. Si no tienes claro la etapa de apriete, hay un análisis detallado en el artículo de la columna anterior.

El punto de proceso correspondiente al método de torque es generalmente más adecuado entre el ajuste y la etapa de rendimiento. También se explicará más adelante: ¿Por qué el método del torque no es adecuado para exceder el límite elástico?

La figura anterior muestra la diferencia en la fuerza de sujeción cuando se aprieta a 120 Nm para diferentes estados de coeficiente de fricción. La diferencia en la fuerza de sujeción entre completamente lubricado (fuerza de sujeción de aproximadamente 60KN) y el estado original (fuerza de sujeción de aproximadamente 30KN) es de hasta 50%.

Esta es también la desventaja del método de torsión: la dispersión de la fuerza de sujeción se ve muy afectada por el coeficiente de fricción. Lo que debe recordarse aquí es que si la posición de apriete requiere la precisión de la fuerza de sujeción, asegúrese de controlar el coeficiente de fricción.

Además, cuando el coeficiente de fricción es el valor de la línea superior, es necesario considerar si la fuerza de sujeción puede cumplir con los requisitos de la fuerza de sujeción mínima apretando de acuerdo con el par de proceso establecido.

La figura anterior muestra la curva completa del tornillo atornillado hasta la rotura por fractura. El punto A es el límite elástico del perno. Si se utiliza el método del par para apretar por encima del límite elástico, suponiendo que el par es de 180 Nm, para este punto de conexión, el par máximo desde el límite elástico hasta el par máximo es de solo unos 10 Nm.

Debido a que la fuerza de sujeción se ve muy afectada por el coeficiente de fricción, cuando el coeficiente de fricción del perno es bajo, la curva de apriete cede a 150 Nm y el par máximo es de 160 Nm. Entonces, hasta que se rompe el tornillo, no se puede alcanzar el par de proceso del punto de apriete.

Por lo tanto, el método de torque no puede lograr un apriete de exceso de rendimiento, y hay un gran ángulo de rotación desde el rendimiento hasta la ruptura, por lo que el método del ángulo es más adecuado.

Valor de par adecuado para el par de apriete

¿Cómo evaluar si el valor del par de apriete es adecuado?

La imagen de arriba muestra una curva de ajuste relativamente completa. Seleccione el segmento lineal de la curva de apriete, el punto más bajo del segmento lineal es el par de ajuste MJ, y el punto más alto del segmento lineal es el par máximo lineal Mlin. Cuando el punto de apriete no supera Mlin, el tornillo todavía se encuentra en la etapa elástica, es decir, no se produce ninguna deformación irreversible.

Para el método de torque, generalmente también se requiere que los pernos apretados puedan reutilizarse. Por lo tanto, se recomienda que el punto de apriete esté por debajo de Mlin. Teniendo en cuenta la desviación de la precisión de la fuerza de sujeción del método de torsión, multiplíquelo por el factor de seguridad, es decir, 0,9*Mlin.

Entonces, ¿cuál es el valor límite inferior apropiado? Teniendo en cuenta que los pernos deben tener una cierta tasa de utilización, si la tasa de utilización es demasiado baja, puede considerar usar pernos con diámetros más pequeños y grados más bajos.

Límite integral de elasticidad de los pernos y consideraciones de utilización:

El rango más adecuado de MT (par de proceso) es: 0,5*Mlin≤MT≤0,9*Mlin

Para garantizar una fuerza de sujeción suficiente, no se recomienda que el par de apriete MJ sea demasiado alto. El rango recomendado es: MJ≤0.5*MT

P.ej:

El proceso de apriete de un diseño de conexión es: 90Nm, según la fórmula: 0,5 Mlin≤90Nm≤0,9*Mlin,

luego 100Nm≤Mlin≤180Nm.

El par máximo lineal Mlin de la curva de apriete recomendada está entre 100 y 180 Nm, lo que no solo garantiza que los pernos se puedan usar de manera efectiva, sino que también tiene un margen de seguridad suficiente.

Par de ajuste MJ: según MJ≤0.5*90Nm, luego MJ≤45Nm. Se recomienda que el par de apriete MJ no sea superior a 45 Nm para garantizar una fuerza de sujeción insuficiente.

El proceso de apriete de un diseño de apriete de pernos es de 8 Nm y el requisito de diseño es el método de torsión. La imagen de arriba muestra la curva de apriete hasta el fallo. El proceso de apriete de este perno es de 8 Nm, que se indica con la flecha.

El par de ajuste MJ es 2,4 Nm≤0,5*MT=4Nm. De acuerdo con 0.5Mlin≤8Nm≤0.9*Mlin, se obtiene que 8.89Nm≤Mlin≤16Nm, el Mlin de esta curva de apriete es 12.6Nm, y el par de proceso MT es adecuado.

Si desea aumentar la fuerza de sujeción, también es adecuado establecer el par de proceso MT en 9-10 Nm. Puedes calcular por ti mismo.

Resumir

El método de torque es ampliamente utilizado en automóviles, maquinaria de construcción y otros campos. El método de torsión no es adecuado para apretar por encima del límite elástico. Se recomienda que el par de ajuste MJ de la curva de apriete no sea superior a 0,5 veces el par de proceso MT, y se recomienda que el par de proceso MT esté entre 0,5 veces el par máximo lineal (0,5Mlin) y 0,9 veces el par máximo lineal ( 0,9 millones).