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Antes de comparar torque e tensão, você deve primeiro entender o princípio de aperto dos parafusos. Apertar os parafusos corretamente pode tirar proveito de suas propriedades elásticas. Para formar uma conexão firme, eles devem se mover como molas. Quando uma carga é aplicada por um chave de torque ou tensor, o parafuso estica e tenta retornar ao seu comprimento original. A tensão gerada pela carga faz com que a força de aperto trabalhe em conjunto com o atrito da rosca do parafuso para apertar o parafuso.

O que é o torque do parafuso?

O torque aplicado pela chave ao parafuso é o torque aplicado multiplicado pela distância que o parafuso gira. O torque atinge o pré-aperto do firmware de conexão aparafusada. O torque gera essa carga pela força rotacional que atua na porca ou na cabeça do parafuso. A unidade desse torque é geralmente expressa em libras-pé ou Newton-metros.

Independentemente de o torque do parafuso ser obtido por uma chave comum ou por um chave de torque hidráulica, é a maneira mais fácil de atingir a carga axial.

O que é a tensão do parafuso?

A tensão do parafuso ou do pino gera uma carga axial e a carga alvo do parafuso é alcançada puxando um pré-fixador. O ponto principal é entender a área do tensor e a força aplicada ao fixador e, em seguida, ajustar a pressão da bomba de alongamento.

A tecnologia de tensionamento hidráulico começou na década de 1970. Nos 50 anos seguintes, a tecnologia de tensionamento tornou-se cada vez mais comum em aplicações específicas, como petróleo, gás natural, energia eólica, indústrias submarinas e de geração de energia, onde muitos parafusos de grande diâmetro são usados para flanges de alta pressão ou juntas críticas.

Qual é a diferença entre torque e tensão?

Torque

Estique o parafuso ou pino a uma carga predeterminada. O alongamento é feito girando a porca. Devido ao ângulo de inclinação da rosca, a porca gira na superfície do componente fixado. Quando a carga de fixação aumenta, o atrito entre a porca e a superfície do componente aumenta para um valor predeterminado.

Característica principal
• Precisão menor que o tensionamento hidráulico
•mais barato
• Mais diversificado
• Geralmente usado para fixadores menores
• Simples de usar

A maior vantagem do torque é que ele é mais econômico do que o tensionamento. No entanto, o nível de habilidade do usuário da ferramenta de torque é o fator determinante para o sucesso e a precisão do aperto de torque.

Além disso, para obter a relação correta de torque e tensão, o fator k é crucial. (Observação: o fator k e o coeficiente de atrito não são a mesma coisa.) Um fator k apropriado é essencial para entender o valor do torque que precisa ser aplicado. Você também precisa considerar o atrito da superfície do rolamento, o diâmetro do parafuso e outras variáveis.

Em segundo lugar, a tensão é mais precisa, mas se o usuário for habilidoso, o torque também pode se tornar muito preciso.

Em circunstâncias normais, a precisão de ferramentas de torque está dentro de ±30%. Portanto, se sua carga de destino for 50 KSI, a carga real do parafuso do seu fixador estará entre 35KSI e 65KSI. (A diferença na carga do parafuso entre os flanges é chamada de “dispersão do parafuso”. Quanto menor a dispersão do parafuso, mais consistente é a combinação do flange.)

O torque é um método relativamente simples. As chaves de torque podem ser adquiridas em qualquer fábrica industrial.

Montadores devidamente treinados, juntamente com lubrificação adequada e cálculo adequado (determinado experimentalmente) do fator k, a precisão do torque pode ser significativamente maior que 30%. Por exemplo, para um montador bem treinado, alcançar uma precisão de +/- 15% é simples.

Tensão

O objetivo do tensionamento é esticar o parafuso ou pino para uma carga predeterminada. Estique a alça usando força.

Isso é feito pela força de puxar ou empurrar gerada pelo cilindro hidráulico. Então você pode usar uma chave para fixar manualmente a porca, e apenas uma pequena força de rotação é necessária. É necessário ter alguns fios extras acima da porca para conectar o cilindro tensor e removê-lo quando terminar.

Característica principal:
• Estável e fácil de controlar
• Altamente acurado
• Geralmente mais caro que outros sistemas
• Mais comumente usado para parafusos grandes

A tensão não aplica força de torção em fixadores como torque. Vemos que os tensionadores são usados principalmente para equipamentos rotativos, como fixadores de rosca longa e hastes alternativas. Outra vantagem do tensionamento é para parafusos de grande diâmetro. Ao apertar parafusos de grande diâmetro, a eficiência de aperto é maior.

A precisão da tensão é +/- 10%. Se o alvo for 50 KSI, então a carga real do parafuso do seu fixador está entre 45KSI e 55KSI. O tensionamento é mais caro e mais complicado que o torque. Portanto, trabalhadores qualificados são obrigados a usar tensor de parafuso.

Exemplos de aplicação

Quando a chave de torque e o tensor do parafuso devem ser usados? Quando queremos conectar um flange #900 de 26″, devemos usar um tensor de parafuso?

O torque do parafuso é um método muito impreciso de medir a carga da arruela. O atrito das roscas do parafuso/porca depende da tolerância do parafuso, lubrificação e sorte. Para flanges de alta pressão, recomendo que você use um tensor para obter a carga correta da arruela.

É claro que essas duas medidas de aperto acabarão por cumprir suas tarefas. No entanto, para flanges grandes como este, o tensionamento é vantajoso não apenas pelos motivos descritos acima, mas também por ser um processo mais rápido. Ao tensionar, uma pessoa pode apertar pelo menos 50% dos parafusos ao mesmo tempo. Em alguns casos, pode até ser apertado por 100% ao mesmo tempo. Isso é importante porque garante uma compressão consistente da arruela, reduzindo assim o risco de danos.

Como mencionado acima, o torque também pode ser usado. No entanto, isso abre mão dos benefícios descritos anteriormente. Além disso, para resolver as imprecisões inerentes ao aperto de torques críticos de flange, a tensão do parafuso deve ser verificada após o aperto. Isso é necessário porque permitirá ao operador “ajustar” o torque aplicado a cada fixador. Ao fazer isso, as pessoas geralmente acham necessário aplicar um torque diferente a cada fixador para garantir que todos estejam “apertados” da mesma forma.

Portanto, para pinos IMO maiores que 1,5 polegadas, use tensão (especialmente se a pressão de seu projeto estiver próxima do limite superior da faixa de pressão do flange). Para parafusos de 1,5 polegadas ou menores, o torque é recomendado.

Resumir

Ao decidir qual ferramenta usar para atingir a carga de fixação necessária, é importante considerar as especificações de engenharia. Se a tensão for especificada, deve ser tensão. Se o torque for especificado, o tensionamento pode ser usado se puder ser aproximado. Muitas especificações de torque permitem maior precisão e não há necessidade de usar tensão.

Os clientes muitas vezes não sabem se o torque ou a tensão é o melhor método para sua aplicação específica. Ambos os métodos podem atingir cargas de aperto no parafuso, mas os dois métodos são muito diferentes e vários fatores precisam ser considerados antes de fazer a escolha mais apropriada.

O parafuso é projetado para esticar apenas uma pequena parte. Devido à elasticidade do material do parafuso, o parafuso quer retornar à sua forma original. Essa tensão inerente da mola do parafuso faz com que a força de fixação e o atrito da rosca do parafuso evitem o afrouxamento. Tanto as chaves de torque quanto os tensionadores de parafusos esticam os parafusos para gerar a tensão da mola. No entanto, eles usam métodos diferentes para fazer isso. “Torque” é apenas uma medida da força de torção necessária para que a porca gire para cima ao longo da rosca do parafuso, enquanto “tensão” é a tensão ou alongamento do parafuso que fornece a força de fixação da conexão.

O torque é um indicador muito indireto de tensão, pois muitos fatores afetam essa relação, como textura da superfície, ferrugem, óleo, cavacos, série de roscas e tipo de material, etc.

Se a sua aplicação tem muitos parafusos a serem apertados, aperte e chaves de torque de alta qualidade são uma boa escolha. No entanto, se você tiver uma “aplicação de caminho crítico”, precisará de resultados precisos, até mesmo cargas de parafusos, e o tensionamento é recomendado.

Ambas as ferramentas têm suas próprias vantagens e desvantagens, sendo importante utilizar o método recomendado pelo fabricante.