Коэффициент закручивания высокопрочного крепежа
Надежность, устойчивость к динамическим и постоянным нагрузкам, эффективность эксплуатации крепежа металлических конструкций зависит от многих факторов, один из основных – коэффициент закручивания болтов.
Его значение используется при расчете момента затяжки резьбовых деталей – силы, прилагаемой к гайке в процессе сборки соединений.
Чтобы повысить надежность и предотвратить разрушение резьбовых соединений в процессе эксплуатации, болты должны быть затянуты в точном соответствии с рекомендуемыми значениями.
Если расчеты произведены правильно, то соединение будет прочным и прослужит длительный срок. Чрезмерное усилие приводит к деформированию деталей, недостаточное – к потере прочности соединения.
Момент затяжки рассчитывается путем умножения коэффициента закручивания на усилие затяжки и последующего умножения на отношение наружного диаметра резьбы к количеству болтов.
Коэффициент закручивания болтов определяется только для высокопрочных болтокомплектов – класса прочности 8.8 и выше.
Он зависит от геометрических параметров болта и гайки, а также от коэффициента трения, используемого вида покрытий или смазок, нанесенных на резьбу.
Согласно ГОСТу, коэффициент закручивания деталей без покрытия или смазки должен находиться в диапазоне 0,14…0,2, с покрытием – 0,11…0,2.
Для контроля коэффициента закручивания болтов после изготовления деталей проводятся испытания на оборудовании, способном одновременно контролировать усилие натяжения и крутящий момент.
Покрытие крепежа. Как регулировать коэффициент закручивания болтов
Для увеличения срока службы крепежа на болты, гайки, шайбы и другие элементы наносят специальные защитные покрытия. Они изолируют детали от влияния внешних факторов – атмосферных осадков, химически агрессивных сред – и предотвращают их коррозионное разрушение.
Одним из наиболее распространенных типов покрытий болтов является цинк-ламель. Данное покрытие образует на деталях слой из множества «чешуек» – ламелей, перекрывающих друг друга.
Преимуществом применения данного вида покрытий на высокопрочном крепеже являются не только высокие антикоррозионные свойства, но и отсутствие риска водородного охрупчивания, так как при нанесении материалов отсутствуют электролитические процессы.
Однако цинк-ламельный слой не обладает высокими антифрикционными свойствами, что часто требуется при производстве крепежа.
Для обеспечения требуемого коэффициента закручивания болтов производители метизов используют системы покрытий, состоящие из базового цинк-ламельного слоя и топового антифрикционного.
Например, покрытие с политетрафторэтиленом MODENGY 1032 специально разработано для нанесения на цинк-ламельную базу по заказу одного из крупнейших российских заводов-изготовителей метизов.
Оно служит для стабилизации коэффициента закручивания резьбового крепежа, обеспечивая необходимые по ГОСТу показатели.
Финишный слой обеспечивает дополнительную защиту от влияния внешних факторов и коррозии. По результатам ускоренных испытаний в соляном тумане по стандарту ISO 9227, система покрытий с базовым цинк-ламельным слоем и MODENGY 1032 защищает от коррозии на срок от 900 часов.
Покрытие болтов обладает устойчивостью к скалыванию, способностью подстраиваться под геометрию сопряженной детали, широким диапазоном рабочих температур.
Оно адаптировано под нанесение популярными способами окрашивания – распылением и окунанием с центрифугированием. Последний метод применяется при серийном изготовлении крепежных изделий на линии нанесения цинк-ламельного покрытия.
Высокопрочный крепеж применяется в самых разнообразных отраслях промышленности – в строительстве, области машиностроения, железнодорожных транспорте и инфраструктуре, автомобилестроении и др. Для обеспечения штатной эксплуатации крепежа без риска его разрушения необходимо соблюдать рекомендации по затяжке соединений и использовать покрытия со специальными свойствами – антикоррозионные, антифрикционные и так далее.