Spannung vu Schrauben fir Schwenklager vs. Momentschlüssel: Wéi eng Method suergt fir eng konsequent Virspannung fir Schaufeldrehtischleisten aus Biergbau?

Firwat d'Konsistenz vun der Virbelaaschtung vun de Bolzen fir dréiend Lager wichteg ass: De Problem vun der ongläicher Belaaschtung, deen keen gesäit, bis et e Lagerausfall gëtt.

Ech hunn zënter fofzéng Joer Schwenkandriffssystemer bei Yining Hydraulic entwéckelt, an ech gesinn déi gréissten Ënnerscheed tëscht der Spezifikatiounsabsicht an der Ëmsetzung um Terrain bei Schwenklagerverschlussverbindungen.E Schwenklager op engem 200-Tonnen-Dréibord fir Biergbau ass mat 40-60 Héichfestigkeitsbolzen (typesch M42-M56, Klass 10.9 oder 12.9) befestegt, déi an engem kreesfërmegen Bolzenmuster mat engem Duerchmiesser vun 2-3 Meter arrangéiert sinn.All Schraube muss eng spezifizéiert Virspannung behalen - typescherweis 60-70% vun der Prouflast vum Schraube, wat 400-600 kN fir eng M48 Klass 10.9 Schraube entsprécht - fir ze verhënneren, datt d'Lagerlaf sech vun der Montagefläch ënner dem Kippmoment ofhieft, deen entsteet, wann de Schaufelschraube voll belaascht an ausgestreckt ass. Wann d'Virspannung net konsequent ass, erlieft d'Lagerlaf en ongläiche Kontaktdrock, an d'Laflaf deforméiert sech lokal ënner Belaaschtung - wat zu engem Zoustand féiert, deen "Brinelling" genannt gëtt, wou d'Walzelementer d'Laffläch adrécken, wat zu engem Spallen féiert, deen sech bannent 2.000-5.000 Betribsstonnen zu engem komplette Lagerausfall entwéckelt.

D'Problem vun der Virbelaaschtungskonsistenz: Dréimomentschlüsselmethoden applizéieren en Dréimoment op de Bolzenkapp oder d'Mutter, an d'Bezéiung tëscht dem ugewandten Dréimoment an der resultéierender Bolzenspannung hänkt vum Reibungskoeffizient op zwou Grenzflächen of - dem Gewënnkontakt an dem Kontakt ënner dem Kapp (oder ënner der Mutter).D'Bezéiung tëscht Dréimoment a Spannung: T = K × F × d, wou T dat ugewandt Dréimoment ass, K de Mutterfaktor ass (typescherweis 0,15-0,22 fir geschmiert Stahlgewinde), F déi resultéierend Schraubespannung ass, an d den nominellen Duerchmiesser vun der Schraube. De Problem ass, datt K keng Konstant ass - et variéiert tëscht de Schrauwen ofhängeg vun der Uewerflächenqualitéit vun der Gewënn, dem Schmierzoustand, ob d'Schraube virdru ugedriwwe gouf (nei benotzt Gewënn hunn e méi héije K-Wäert, well d'Uewerflächenongläichheeten ofgeflaacht goufen) an ob et Dreck an de Gewënn ass.Eng raisonnabel Schätzung fir d'K-Variatioun ënner Feldbedingungen ass +/- 15-25%, wat sech direkt op +/- 15-25% Variatioun an der Virspannung vun de Bolzen fir datselwecht ugewandt Dréimoment iwwersetzt.Fir eng Schraube, déi eng Virspannung vu 500 kN mat engem K vun 0,18 bei engem d vun 48 mm brauch: T = 0,18 × 500.000 × 0,048 = 4.320 Nm. Wann de K tatsächlech tëscht 0,15 an 0,22 iwwer de Schraubekrees variéiert, produzéiert datselwecht Dréimoment vu 4.320 Nm Virspannungen tëscht 410 kN an 600 kN - eng Trennung vu 46% tëscht de lockersten an de feststen Schrauben. LautVDI 2230No systematesche Berechnungsstandarde fir Schraufverbindungen erreecht d'Dréimomentkontrolléiert Unzéien eng Virspannungsstreuung vun +/- 25-35% och ënner kontrolléierte Laborbedingungen, an d'Feldbedingungen erhéijen dës typescherweis op +/- 35-50%.

Hydraulesch Bolzenspannung: Wéi direkt Strecken d'Reibungsvariabel eliminéiert

Hydraulesch Bolzenspannung ëmgeet d'Ëmwandlung vun Dréimoment zu Spannung komplett andeems en bekannte hydraulesche Drock op e Spanner ausübt, deen direkt un de Bolzenstift zitt an en elastesch dehnt.De Spanner besteet aus engem hydraulesche Zylinder mat engem Gewënnzieher, deen op d'Verlängerung vum Bolzenbolzenschrauf geschrauft gëtt (de Bolzen muss eng fräi Gewënnlängt iwwer der Mutter hunn, déi op d'mannst engem Bolzenduerchmiesser gläich ass, fir datt de Spanner gräift), enger Bréck, déi géint d'Verbindungsfläch läuft, an enger Hülse, déi et erlaabt, d'Mutter manuell erofzedréien, nodeems de Bolzen gestreckt ass. D'Operatiounssequenz: de Spanner gëtt um Bolzen installéiert, hydrauleschen Drock gëtt op de spezifizéierte Wäert ugewannt (berechenbar aus der effektiver Kolbenfläch vum Spanner), de Bolzen dehnt sech elastesch (0,1-0,3 mm Dehnung fir typesch Schwenklagerbolzen), d'Mutter gëtt mat der Hülse duerch de Spannerkierper handfest erofgedréit, den hydrauleschen Drock gëtt ofgesat, an de Bolzen probéiert op seng ursprénglech Längt zréckzekommen - awer d'Mutter verhënnert dat, wouduerch déi spezifizéiert Virspannung am Bolzen entsteet.

D'Virspannungsgenauegkeet vun der hydraulescher Spannung: +/-5-10%, am Verglach zu +/-25-35% fir Dréimomentschlüsselmethoden.D'Genauegkeet kënnt dovunner, datt d'Spannung vun de Schrauben duerch den hydrauleschen Drock kontrolléiert gëtt, deen mat enger Genauegkeet vu +/-1-2% vum Drockmesser oder dem Transducer vun der Spannpompel gemooss a reguléiert gëtt. Den Elastizitéitsmodul vum Schrauben (Young's Modul, 207 GPa fir Legierungsstol) ass konsequent bannent +/-2% fir Schrauben aus der selwechter Wärmebehandlungslot. Déi eenzeg Variabel ass déi effektiv Spannlängt (d'Längt vum Schrauben tëscht der Mutter an dem éischten ageklemmte Gewënn), déi ëm +/-3-5% variéiert ofhängeg vun der Gewënnanklemmdéift an der Grëfflängt vum Schrauben.De Reschtfehler an der gespannter Virspannung kënnt aus zwou Quellen:(1) Entspannung vun der Schraube nom Ofspannen (d'Verbindung kompriméiert sech wann de Spanner ewechgeholl gëtt, wouduerch d'Spannung vun der Schraube ëm 5-10% reduzéiert gëtt - erkläert duerch d'Uwendung vun enger Iwwerspannung vun 5-10% während dem Spannprozess), an (2) Interaktioun tëscht den Nopeschschrauben (Spannschraube Nr. 2 reduzéiert d'Spannung an der Schraube Nr. 1 ëm 10-15%, well d'Spannung vun der Schraube Nr. 2 d'Verbindung weider kompriméiert, wouduerch d'Schraube Nr. 1 entspannt gëtt - wat duerch 3-4 Spannprozesser behandelt gëtt). ProASME PCC-1Richtlinne fir d'Montage vu Schraufverbindungen, hydraulesch Spannung ass déi bevorzugt Method fir Schraufverbindungen mat groussen Duerchmiesser, déi eng Virspannungsgenauegkeet vun +/- 10% oder besser erfuerderen.

Spannungspassagen: De Protokoll vun 3-4 Passagen, deen keen maache wëll, awer jidderee brauch

Eng eenzeg Spannungsduerchféierung – wou all Schraube eemol ronderëm de Krees gespannt gëtt – produzéiert Virspannungsvariatioune vun 30-50%, well all hannereneen gespannte Schraube d'Verbindung kompriméiert an déi virdru gespannt Schrauben entspannt.De Mechanismus: Wann d'Schraube Nr. 1 op 500 kN gespannt ass, kompriméiert se d'Verbindung lokal ronderëm d'Schraube Nr. 1. Wann d'Schraube Nr. 2 (nieft der Schraube Nr. 1) gespannt ass, verursaacht déi zousätzlech Kompressioun vun der Verbindung am Beräich tëscht de Schrauben Nr. 1 an Nr. 2, datt d'Verbindungsdicke an der Spannzon vun der Schraube Nr. 1 liicht erofgeet – wouduerch d'Spannung vun der Schraube Nr. 1 ëm ongeféier 10-15% reduzéiert gëtt. Wéi d'Spannung ronderëm de Krees virugeet, verléiert all Schraube progressiv Spannung, an déi éischt gespannt Schraube verléiert am meeschten – typescherweis op 50-60% vun hirer initialer Spannung nodeems all Schrauben am Krees gespannt sinn.

De richtege Spannprotokoll: 3-4 Duerchgäng ronderëm de Bolzenkrees, mam éischte Duerchgang bei 50-60% vun der Endspannung fir d'Verbindung ze sëtzen, an de folgende Duerchgäng bei 100% Endspannung.Duerchgank 1: all Schrauwen op 60% vun der Endvirspannung spannen (z.B. 300 kN fir eng Spezifikatioun vu 500 kN) - dëst setzt d'Verbindung deelweis fest a reduzéiert den Entspannungseffekt an de spéideren Duerchgäng. Duerchgank 2: all Schrauwen op 100% Endvirspannung spannen (500 kN). Duerchgank 3: all Schrauwen op 100% Endvirspannung nei spannen - dëse Duerchgank bréngt typescherweis 10-15% Spannung an der éischter Hallschent vun de Schrauwen erëm hier, déi während dem Duerchgank 2 entspannt goufen, an den Entspannungseffekt am Duerchgank 3 gëtt op 3-5% reduzéiert, well d'Verbindung elo komplett festgesat ass. Duerchgank 4 (optional, awer recommandéiert fir kritesch Verbindungen): op 100% nei spannen a kontrolléieren, datt keng Schrauwen tëscht dem Spannen an der Verifizéierungsmessung méi wéi 5% Spannung verléiert (mat engem Ultraschall-Schrauwendehnungsmesser, wann disponibel).Yining Hydraulik, eis Installatiounsprozedure fir Schwenkandriwwen enthalen e obligatoresche 4-Punkte-Spannprotokoll fir all Schwenklager-Schraufverbindungen op Biergbauausrüstung, a mir liwweren d'Spannpompel, de Spanner an d'Prozedurdokumentatioun mat all Liwwerung vum Schwenkandriww.

Bolzenvirbereedung: Déi dräi Faktoren, déi eng perfekt Spannprozedur an eng defekt Verbindung ëmwandelen

Och mat hydraulescher Spannung kënnen dräi Faktoren fir d'Virbereedung vun de Bolzen déi tatsächlech Virspannung op 50-70% vum spezifizéierte Wäert reduzéieren, an all dräi ginn dacks bei der Installatioun um Terrain iwwersinn.Faktor een: Gewënnschmierung - d'Gewënn vun der Schraube an d'Lagerfläch vun der Mutter mussen mam spezifizéierte Schmierstoff (typesch Molybdändisulfidpaste, Anti-Seize-Mëttel oder dem vum Schraubehersteller empfohlene Schmierstoff) geschmiert ginn, fir eng konsequent Gewënnreibung beim Spannen z'erreechen. Dréchent Gewënn oder Gewënn, déi mat engem anere Schmierstoff wéi spezifizéiert geschmiert sinn, änneren de Reibungskoeffizient an de Widderstand géint d'Oflaf vun der Mutter, wouduerch d'Mutter beim Spannungsléisen deelweis ofleeft. Faktor zwee: Grëfflängt vun der Schraube - de Gewënnlosen Schaft vun der Schraube tëscht dem Kapp an dem éischten agesate Gewënn muss op d'mannst 3-4 Mol den Duerchmiesser vun der Schraube sinn, fir datt d'Schraube sech mat der richteger Federquote elastesch decken kann. E Schraube mat enger Grëfflängt vu manner wéi dem 2-fache vum Duerchmiesser huet eng ganz héich Federquote, dat heescht, datt se méi Spannkraaft fir déiselwecht Dehnung erfuerdert a méi empfindlech op Entspanung ass. Faktor dräi: Flaachheet vun der Verbindungsfläch - d'Montageflächen ënner dem Schraubekapp an der Mutter mussen innerhalb vun 0,1 mm iwwer dem Lagerduerchmiesser flaach sinn. Eng net flaach Uewerfläch verursaacht zousätzlech zur Zugspannung och Biegespannung am Bolzen, wouduerch d'effektiv Virspannung an d'Liewensdauer vun der Ermüdung vum Bolzen ëm 30-50% reduzéiert ginn.

Verifizéierung nom Spannen: D'Virspannung vun der Bolz kann duerch d'Miessung vun der Bolzdehnung mat engem Ultraschall-Bohrmesser verifizéiert ginn (Puls-Echo-Method, Miessung vun der Ronn- a Réckzäit vun engem Ultraschallpuls duerch d'Bohrlängt).D'Dehnungsmiessung virun an nom Spannung gëtt déi tatsächlech Dehnung vun der Schraube, déi multiplizéiert mat der Querschnittsfläch vun der Schraube an dem Young-Modul gëtt déi tatsächlech Virspannung. Dëst ass déi eenzeg direkt Miessmethod fir déi installéiert Virspannung vun der Schraube - d'Dréimomentmiessung (Kontroll vum Ausriechmoment) korreléiert net mat der Virspannung nodeems d'Schraube gespannt gouf, well déi statesch Reibung (Ausriechmoment) méi héich ass wéi déi dynamesch Reibung beim Spannen.Yining Hydraulik, empfeelen mir d'Verifizéierung vun der Ultraschallverlängerung vun de Schrauben fir d'Schwenklagerschrauben op Biergbauschaufelen mat engem Drehtischduerchmiesser vu méi wéi 2,5 Meter, wou eng ongläichméisseg Virbelaaschtung eng ongläichméisseg Lagerlafbelaaschtung verursaacht, déi net festgestallt ka ginn, bis de Lagerausfall ufänkt. Kuckt och eise Guide iwwerIntegratioun a Montage vum Drehgetriebefir zousätzlech Féierung vun de Schraufverbindungen.

Extern Referenzen: VDI 2230 Berechnung vun der Bolzenverbindung · ASME PCC-1 Verschraubungsverbindungen · DNV-Klassifikatioun · ISO 4413 Hydraulesch Systemer · SAE International · AGMA-Standarden · ABS-Reegelen

Eng lescht Warnung no fofzéng Joer Inbetriebnahme vun Drehundriff: Benotzt ni d'Schrauben vun de Schwenklager nei, nodeems se erausgeholl goufen. Schrauben, déi voller Virspannung ausgesat sinn, verformen sech an den éischte puer agespannte Gewënn plastesch, an d'Neispannung vun enger gebrauchter Schraube produzéiert eng onberechenbar Virspannung - typescherweis 15-25% méi niddreg wéi eng nei Schraube fir dee selwechte Spanndrock - well d'plastesch Verformungszon déi effektiv Spannlängt erhéicht huet.

Fir Spezifikatioune vun de Schrauben vun engem Schwenklager, Empfehlungen fir Spannungsausrüstung oder d'Verifizéierung vun engem personaliséierte Schraubenverbindungsdesign, kontaktéiert eis Ingenieurséquipe bei Yining Hydraulic - mir hunn d'Spannungsausrüstung an d'Prozedurdokumentatioun fir Äert spezifescht Schwenkandriffsmodell prett.