Volvo STD 5511-719 Определение характеристик трения резьбовых соединений — Методы испытаний

Volvo STD 5511-719 Определение характеристик трения резьбовых соединений — Методы испытаний

Стандарт «Volvo STD 5511-719 Технология винтового крепления — Определение характеристик трения резьбовых крепежных элементов — Методы испытаний», разработанный компанией Volvo, описывает методы испытаний, используемые для измерения и оценки характеристик трения (коэффициент трения / зависимость крутящего момента от напряжения) резьбовых крепежных элементов, таких как болты, винты и гайки. Эти характеристики имеют решающее значение в автомобильной и тяжелой транспортной промышленности, поскольку они напрямую влияют на:

Volvo STD 5511-719 Определение характеристик трения резьбовых соединений — Методы испытаний

  • результирующая нагрузка/предварительная нагрузка сжатия
  • Точность зажима
  • надежность соединения
  • Предотвращение чрезмерного или недостаточного затягивания
  • Предотвращение износа или повреждения зубов.

Этот стандарт является частью более широкого семейства стандартов Volvo для механических соединений/муфт (серия стандартов 5511).

Данный стандарт не имеет международного или национального аналога. Однако существует ряд национальных и международных стандартов, охватывающих эту тему, таких как DIN 946 и ISO 16047.

Стандарт Volvo STD 5511-719 определяет методы и стратегии испытаний и заменяет следующие стандарты: STD 5511.71, STD 5511.711, STD 5511.73, STD 7121.41, STD 7121.45 и STD 5511.72.

Оборудование, используемое в испытаниях, состоит из трех основных частей:

  • Обжимные инструменты
  • Гидротрансформаторы силы и крутящего момента
  • Измерительные приборы

Точность всего устройства должна быть такой, чтобы общая погрешность измерения составляла максимум ±5 процентов. Испытательное оборудование должно обеспечивать автоматическое или ручное приложение момента затяжки для каждой гайки, винта или болта без создания боковых усилий на гайке или винте. Скорость затяжки должна быть регулируемой. Испытательное оборудование должно быть оснащено устройством для измерения общего момента затяжки. Точность измерительного устройства должна быть такой, чтобы общая погрешность измерения составляла максимум ±2 процента. Должны быть предусмотрены сквозные отверстия в соответствии со стандартом ISO 273. Должна быть возможность фиксации сопрягаемых деталей для предотвращения их вращения относительно затягиваемой детали. Секция измерительного прибора должна обеспечивать непрерывную запись всей последовательности затяжки и может быть аналогового или цифрового типа.

Испытание проводится при температуре окружающей среды 10-35 градусов Цельсия с использованием устройства для измерения силы сжатия, как описано выше. Если не указано иное, каждое определение характеристик трения типа соединения включает 20 испытательных установок. Для каждой установки используются новый винт, резьбовое отверстие и основание. Процесс сжатия проводится непрерывно с рекомендуемой постоянной скоростью 10 об/мин. Скорость сжатия не должна превышать 25 об/мин. Фактическая скорость сжатия регистрируется в протоколе испытания. Измеренные величины непрерывно регистрируются на протяжении всего процесса сжатия. Обычно процесс останавливается при достижении желаемой силы предварительного натяжения.

При затяжке болта с использованием динамометрического ключа, наиболее распространенного метода на автоматизированных производственных линиях, только 10-20% приложенного крутящего момента растягивает болт и создает сжимающую нагрузку. Остальные 80-90% расходуются на преодоление трения. Основные причины этого следующие:

  • Трение под головкой болта (между головкой болта/гайкой и затягиваемой поверхностью): как правило, именно этот фактор в наибольшей степени влияет на конечную предварительную нагрузку.
  • Трение между зубами (мужскими и женскими).

Небольшие изменения коэффициента трения приводят к резким изменениям сжимающей нагрузки, получаемой при том же крутящем моменте:

  • Удвоение трения зубьев может снизить предварительную нагрузку примерно на 28 процентов или более при заданном крутящем моменте.
  • Очень низкое трение увеличивает риск чрезмерного затягивания (болт или фитинг могут проскальзывать/сорваться).
  • Чрезмерно высокое трение увеличивает риск недостаточной затяжки, а недостаточная сила затяжки может привести к ослаблению, усталостному разрушению, протечкам или катастрофическому разрушению соединения.

В критически важных с точки зрения безопасности автомобильных системах даже небольшие изменения трения могут привести к нестабильности характеристик соединения; это неприемлемо для такой компании, как Volvo, которая ставит во главу угла долговечность и безупречное качество.

Вкратце, стандарт Volvo STD 5511-719 — это корпоративный технический стандарт, включающий метод испытаний для определения характеристик трения резьбовых соединений, таких как болты, винты и гайки, используемых в автомобильной сборке. Этот стандарт важен для автомобильной промышленности, поскольку стабильное и предсказуемое поведение трения в резьбовых соединениях имеет решающее значение для:

  • Обеспечение правильного усилия зажима во время зажима (контроль крутящего момента).
  • Предотвращение чрезмерного или недостаточного затягивания.
  • Обеспечение целостности соединений, устойчивости к усталости и безопасности.
  • Управление распределением крутящего момента на автоматизированных сборочных линиях.

Этот стандарт определяет процедуры измерения коэффициента трения (общего, зубчатого и подголовного) в контролируемых условиях, как правило, с использованием специализированного оборудования, такого как стенды для испытаний на крутящий момент/натяжение. Он относится к серии стандартов VCS/STD 5511, которая в целом охватывает методы испытаний, связанные с механическими соединениями и муфтами. Этот стандарт является частью более широкого набора корпоративных стандартов Volvo (STD), которые имеют обязательную юридическую силу для поставщиков при использовании в качестве ссылки в контрактах. Эти стандарты обеспечивают качество, взаимозаменяемость и производительность во всех компаниях Volvo Group (включая грузовики, автобусы, строительную технику и автомобили).

Поставщики крепежных элементов для Volvo должны продемонстрировать соответствие стандарту Volvo STD 5511-719, если в чертежах, спецификациях или заказах на закупку требуются конкретные коэффициенты трения (обычно в сочетании с обработкой поверхности, такой как цинковое покрытие, фосфатирование или смазка). Это особенно важно для высокопрочных болтов в шасси, двигателе и кузове, где необходимы точные соотношения крутящего момента и натяжения.

Стандарт Volvo STD 5511-719 чрезвычайно важен, поскольку он напрямую касается коэффициента трения, одного из наиболее фундаментальных и сильно изменяющихся аспектов работы резьбовых соединений в автомобилях. В современной автомобильной сборке (легковые автомобили, грузовики, автобусы, строительная техника) болтовые соединения встречаются повсюду, от блоков двигателей до шасси, подвески, тормозов и кузовных конструкций. Эти соединения должны обеспечивать точную и надежную сжимающую нагрузку (предварительную нагрузку) для обеспечения структурной целостности, виброустойчивости, усталостной долговечности и общей безопасности.

В заключение, этот стандарт отражает сильный акцент Volvo на надежных технологиях соединения, являющихся краеугольным камнем безопасности и долговечности автомобилей в инженерной философии компании. Это одна из наиболее важных характеристик, связанных с трением, с которой, вероятно, столкнется поставщик, инженер или исследователь, работающий с крепежными элементами Volvo.

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и помогает в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем услуги по тестированию в соответствии со стандартом Volvo STD 5511-719.

WhatsApp