Dlaczego bezpieczeństwo naprężenia śrub jest ważne

20 sierpnia 2011 r. wojsko amerykańskie przeprowadziło dochodzenie w sprawie katastrofy drona lotniczego Global Hawk na obrzeżach Kandaharu w Afganistanie. W kolejnym raporcie stwierdzono, że przyczyną było niewłaściwe dokręcenie śruby. W sumie kosztowało to wojsko 73 miliony dolarów.

Jest to tylko jeden z przykładów, dlaczego bezpieczeństwo naprężania śrub jest tak istotne dla producentów i dlaczego odpowiedzialność i odpowiedzialność są coraz większym problemem. Przyjrzyjmy się najpierw podstawom pomiaru momentu obrotowego.

Co to jest moment obrotowy?

Moment obrotowy jest powodowany przez przyłożenie siły na jednym końcu dźwigni, powodując ruch obrotowy w punkcie obrotu (przeciwległy koniec dźwigni), i jest mierzony przez pomnożenie siły razy długość dźwigni. Na przykład siła w funtach pomnożona przez długość w calach da moment obrotowy w funtach calowych. Typowo, długość dźwigni byłaby równa długości klucza (powiedzmy 2 stopy), a Twoja ręka przyłożyłaby siłę (na przykład 10 funtów siły), co dałoby 20 funtów momentu obrotowego (2 stopy X 10 funtów = 20 funtów).

śruby

Moment obrotowy jest wykorzystywany do tworzenia naprężeń. Śruby są używane do łączenia dwóch elementów tak, aby mogły wytrzymać siły rozciągające (rozrywające) i ścinające (rozsuwające). Po osadzeniu nakrętki i pociągnięciu zespołu razem, dodatkowy obrót spowodowany kątem rampowym gwintu powoduje, że nakrętka rozciąga śrubę, tworząc naprężenie w śrubie i obciążenie zaciskowe zespołu.

Kiedy śruba się rozciąga, staje się solidną sprężyną, która zaciska elementy razem. Tak długo, jak nie zostanie przekroczone obciążenie zacisku, komponenty nie zostaną rozerwane. W przypadku obciążeń ścinających, średnica śruby przeciwdziała ruchom bocznym komponentów.

Określenie, jak duży moment obrotowy jest potrzebny, zależy od dwóch powiązanych kwestii:

  • Właściwości materiałowych śruby (tj. metalu i obróbki cieplnej śruby)
  • Sił oddzielających w zespole.

Krótko mówiąc, potrzebne są odpowiednie materiały na śruby do danego zadania.

Śrubę można zarówno zbyt mocno, jak i zbyt słabo skręcić. Według raportu wojsk amerykańskich dron miał śruby kołpakowe, które nie zostały dokręcone do wartości 18-22 funtów calowych powyżej obowiązującego momentu obrotowego, zgodnie ze specyfikacją, co pozwoliło na poluzowanie śrub kołpakowych podczas lotu.

Zazwyczaj niedostatecznie dokręcona śruba nie będzie w stanie zapewnić takiej siły docisku, jaka jest potrzebna. Zbyt mocno dokręcona śruba nie zapewni wymaganej siły docisku z powodu wydłużenia lub pęknie.

Na małą skalę, ręczne klucze dynamometryczne mierzą wielkość przyłożonego momentu obrotowego w formacie analogowym lub cyfrowym. Aby działały niezawodnie, muszą być traktowane z należytą ostrożnością. W przeciwieństwie do młotka lub śrubokrętu, klucz dynamometryczny jest precyzyjnym narzędziem i musi być obsługiwany prawidłowo, aby uniknąć niedokładnych wyników i możliwości uszkodzenia połączenia.

Znaczenie raportowania momentu obrotowego śrub

Na większą skalę, obecnie ważniejsza niż kiedykolwiek jest możliwość mierzenia i rejestrowania danych dotyczących momentu obrotowego, aby pomóc w rozliczalności i odpowiedzialności w codziennych zastosowaniach.

W wielu branżach, wiele zadań wymaga zapisu i raportu momentu obrotowego lub napięcia osiągniętego na każdej śrubie. Ultra Torq dostarcza narzędzia, które pomagają przechwycić ostateczne dane momentu obrotowego, zapisać je, a także oferuje oprogramowanie do pobierania danych raportu w odpowiednim formacie raportu momentu obrotowego śruby. Jest to znacznie bardziej wydajne niż ręczne rejestrowanie danych.

Ponadto, dostępne są również produkty pomagające kontrolować narzędzia hydrauliczne. Narzędzia te pomagają jednej osobie zdalnie sterować zarówno kluczem hydraulicznym, jak i pompą, a także rejestrować dane w celu ich późniejszego pobrania. Wieże wiatrowe są jednym z przykładów potrzeby posiadania odpowiednich zapisów pomiarów połączeń śrubowych. Ogólnie rzecz biorąc, narzędzia te pomagają również w zakresie odpowiedzialności poprzez zapewnienie zapisu pokazującego, że śruby zostały dokręcone z określonym momentem obrotowym.

Niezależnie od tego, czy tworzysz drona wartego wiele milionów dolarów, czy coś bardziej codziennego, dbałość o bezpieczeństwo i pomiary naprężenia śrub jest kluczowa dla prawidłowego działania i odpowiedzialności.

Autor