Volvo STD 5511-719 Określanie charakterystyk tarcia elementów gwintowanych – metody badań

Volvo STD 5511-719 Określanie charakterystyk tarcia elementów gwintowanych – metody badań

Norma „Volvo STD 5511-719 Technologia łączenia śrub – Wyznaczanie charakterystyk tarcia gwintowanych elementów złącznych – Metody badań”, opracowana przez Volvo, opisuje metody badań stosowane do pomiaru i oceny charakterystyk tarcia (współczynnik tarcia / zależność momentu obrotowego od naprężenia) gwintowanych elementów złącznych, takich jak śruby, wkręty i nakrętki. Charakterystyki te mają kluczowe znaczenie w montażu samochodów osobowych i ciężarowych, ponieważ bezpośrednio wpływają na:

Volvo STD 5511-719 Określanie charakterystyk tarcia elementów gwintowanych – metody badań

  • Wynikowe obciążenie ściskające / obciążenie wstępne
  • Dokładność zaciskania
  • Niezawodność połączenia
  • Zapobieganie nadmiernemu lub niedostatecznemu dokręcaniu
  • Zapobieganie zużyciu i uszkodzeniom zębów.

Niniejsza norma jest częścią szerszej rodziny norm Volvo dotyczących sprzęgów/połączeń mechanicznych (seria norm 5511).

Norma ta nie ma odpowiednika międzynarodowego ani krajowego. Istnieje jednak szereg norm krajowych i międzynarodowych, które obejmują ten temat, takich jak DIN 946 i ISO 16047.

Norma Volvo STD 5511-719 określa metody i strategie testowania oraz zastępuje następujące normy: STD 5511.71, STD 5511.711, STD 5511.73, STD 7121.41, STD 7121.45 i STD 5511.72.

Sprzęt używany w testach składa się z trzech głównych części:

  • Narzędzia zaciskowe
  • Przekładniki siły i momentu obrotowego
  • Przyrządy pomiarowe

Dokładność całego urządzenia powinna być taka, aby całkowity błąd pomiaru wynosił maksymalnie plus/minus 5 procent. Sprzęt pomiarowy powinien umożliwiać automatyczne lub ręczne dokręcanie każdej nakrętki, śruby lub wkrętu bez tworzenia sił bocznych na nakrętkę lub śrubę. Prędkość dokręcania powinna być regulowana. Sprzęt pomiarowy powinien być wyposażony w urządzenie do pomiaru całkowitego momentu obrotowego. Dokładność urządzenia pomiarowego powinna być taka, aby całkowity błąd pomiaru wynosił maksymalnie plus/minus 2 procent. Otwory przelotowe powinny być użyteczne zgodnie z normą ISO 273. Powinna istnieć możliwość zabezpieczenia współpracujących części przed obrotem względem dokręcanej części. Sekcja przyrządu pomiarowego powinna umożliwiać ciągłe rejestrowanie całej sekwencji dokręcania i może być typu analogowego lub cyfrowego.

Badanie przeprowadza się w temperaturze otoczenia 10–35 stopni Celsjusza za pomocą urządzenia do pomiaru siły ściskania, jak opisano powyżej. O ile nie zaznaczono inaczej, każde określenie charakterystyki tarcia danego typu połączenia obejmuje 20 ustawień testowych. Do każdego ustawienia używa się nowej śruby, otworu gwintowanego i podstawy. Proces ściskania jest przeprowadzany w sposób ciągły z zalecaną stałą prędkością 10 obr./min. Prędkość sprężania nie powinna przekraczać 25 obr./min. Rzeczywista prędkość sprężania jest rejestrowana w raporcie z badania. Zmierzone wartości są rejestrowane w sposób ciągły przez cały proces ściskania. Zazwyczaj proces jest zatrzymywany po osiągnięciu pożądanej siły naprężenia wstępnego.

Podczas dokręcania śruby momentem obrotowym, najpowszechniejszą metodą w zautomatyzowanych liniach produkcyjnych, tylko 10-20% przyłożonego momentu obrotowego rozciąga śrubę i powoduje obciążenie ściskające. Pozostałe 80-90% jest wykorzystywane do pokonania tarcia. Główne przyczyny tego zjawiska to:

  • Tarcie pod łbem śruby (pomiędzy łbem śruby/nakrętką i dokręcaną powierzchnią): Jest to czynnik, który ma zazwyczaj największy wpływ na ostateczne napięcie wstępne.
  • Tarcie zębów (między zębami męskimi i żeńskimi).

Niewielkie zmiany współczynnika tarcia powodują drastyczne zmiany obciążenia ściskającego uzyskanego przy tym samym momencie obrotowym:

  • Podwojenie tarcia zębów może zmniejszyć napięcie wstępne o około 28 procent lub więcej przy danym momencie obrotowym.
  • Bardzo niskie tarcie zwiększa ryzyko nadmiernego dokręcenia (śruba lub złączka mogą się ślizgać/zerwać).
  • Nadmiernie duże tarcie zwiększa ryzyko niewystarczającego dokręcenia, a niewystarczająca siła dokręcania może prowadzić do luzowania, uszkodzenia zmęczeniowego, przecieków lub poważnego uszkodzenia połączenia.

W zastosowaniach motoryzacyjnych, w których bezpieczeństwo jest najważniejsze, nawet niewielka zmiana tarcia może prowadzić do niespójności w działaniu połączenia. Jest to niedopuszczalne dla firmy takiej jak Volvo, która stawia na trwałość i jakość bez żadnych wad.

Krótko mówiąc, norma Volvo STD 5511-719 to korporacyjna norma techniczna, która obejmuje metodę badań służącą do określania charakterystyki tarcia gwintowanych elementów złącznych, takich jak śruby, wkręty i nakrętki, stosowanych w montażu pojazdów. Norma ta jest istotna w przemyśle motoryzacyjnym, ponieważ spójne i przewidywalne zachowanie się tarcia w połączeniach gwintowanych ma kluczowe znaczenie dla:

  • Uzyskanie prawidłowego obciążenia zaciskającego podczas zaciskania (kontrola momentu obrotowego).
  • Zapobieganie nadmiernemu lub niedostatecznemu dokręceniu.
  • Zapewnienie integralności połączenia, odporności na zmęczenie i bezpieczeństwa.
  • Sterowanie rozkładem momentu obrotowego w zautomatyzowanych liniach montażowych.

Niniejsza norma definiuje procedury pomiaru współczynnika tarcia (całkowitego, przekładniowego i podpowierzchniowego) w kontrolowanych warunkach, zazwyczaj z wykorzystaniem specjalistycznego sprzętu, takiego jak stanowiska do pomiaru momentu obrotowego i napięcia. Należy ona do serii norm VCS/STD 5511, która zasadniczo obejmuje metody badań połączeń mechanicznych i sprzęgieł. Norma ta jest częścią szerszego zestawu norm korporacyjnych Volvo (STD), które są prawnie wiążące dla dostawców, gdy są stosowane jako odniesienie w umowach. Normy te zapewniają jakość, zmienność i wydajność we wszystkich spółkach Grupy Volvo (w tym w ciężarówkach, autobusach, sprzęcie budowlanym i samochodach osobowych).

Dostawcy elementów złącznych dla Volvo muszą wykazać zgodność z normą Volvo STD 5511-719, gdy na rysunkach, w specyfikacjach lub zamówieniach zakupu wymagane są określone współczynniki tarcia (zazwyczaj połączone z obróbką powierzchni, taką jak cynkowanie płatkowe, fosforanowanie lub smarowanie). Jest to szczególnie ważne w przypadku śrub o wysokiej wytrzymałości w podwoziach, silnikach i nadwoziach, gdzie wymagana jest precyzyjna zależność momentu obrotowego od naprężenia.

Norma Volvo STD 5511-719 jest niezwykle ważna, ponieważ bezpośrednio odnosi się do współczynnika tarcia, jednego z najbardziej fundamentalnych i wysoce zmiennych aspektów działania połączeń gwintowanych w pojazdach samochodowych. W nowoczesnych pojazdach (samochody osobowe, ciężarówki, autobusy, maszyny budowlane) połączenia śrubowe występują wszędzie, od bloków silnika, przez podwozie, zawieszenie, hamulce, po konstrukcje nadwozia. Połączenia te muszą zapewniać precyzyjne i niezawodne obciążenie ściskające (naprężenie wstępne), aby zapewnić integralność konstrukcji, odporność na drgania, trwałość zmęczeniową i ogólne bezpieczeństwo.

Podsumowując, norma ta odzwierciedla silny nacisk Volvo na niezawodną technologię połączeń, będącą fundamentem bezpieczeństwa i trwałości pojazdów w filozofii inżynieryjnej firmy. Jest to jedna z najważniejszych cech związanych z tarciem, z jaką dostawca, inżynier lub badacz pracujący z elementami złącznymi Volvo może się spotkać.

Nasza organizacja, dysponująca kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe zgodne z normą Volvo STD 5511-719.

WhatsApp