I bulloni ad alta resistenza sono una nuova forma di connessione sviluppata a partire dagli anni '50. Presenta i vantaggi di una costruzione semplice, buone prestazioni meccaniche, removibile, resistenza alla fatica e assenza di allentamento sotto carichi dinamici. Ha un futuro promettente. Metodo di connessione.
Durante il montaggio, utilizzare una chiave dinamometrica per serrare il dado in modo che il bullone generi una pretensione Fp enorme e controllata. Attraverso il dado e la camicia si genera la stessa pretensione Fp sulle parti collegate. Sotto l'azione della pre-pressione Fp, verrà generata una forza di attrito relativamente grande lungo la superficie della parte collegata. Ovviamente, finché la forza di scorrimento F è inferiore alla forza di attrito, il componente non scivolerà e la connessione non verrà danneggiata. Questa è una connessione bullonata ad alta resistenza. Il principio.
Come accennato in precedenza, le connessioni bullonate ad alta resistenza si affidano all'attrito tra le superfici di contatto dei connettori per impedirne lo scorrimento; per fare in modo che le superfici di contatto abbiano un attrito sufficiente, è necessario aumentare la forza di serraggio dei componenti e aumentare l'intercomponente Il coefficiente di attrito. La forza di serraggio tra i componenti si ottiene applicando una forza di pre-serraggio ai bulloni, ma i normali bulloni realizzati in acciaio a basso tenore di carbonio, a causa della resistenza limitata del materiale, la forza di pre-serraggio che può essere applicata è limitata. La forza di attrito è inferiore alla resistenza al taglio dei bulloni ordinari, quindi se la forza di attrito causata dalla pretensione del bullone deve essere utilizzata per trasmettere la forza, la resistenza del materiale del bullone deve essere molto maggiore della resistenza del materiale del componente, cioè, è necessario utilizzare il bullone. È realizzato in acciaio ad alta resistenza, motivo per cui diventa una connessione bullonata ad alta resistenza.
La resistenza del materiale utilizzato per i bulloni ad alta resistenza è da 4 a 5 volte quella dei bulloni ordinari e i livelli di prestazione comunemente utilizzati sono 8,8 e 10,9. Il grado 8.8 utilizza acciaio al carbonio di alta qualità n. 35 o n. 45 acciaio; Il grado 10.9 utilizza acciaio strutturale legato 20MnTiB, 40B, 35VB. Esistono due tipi di bulloni ad alta resistenza: bulloni a testa esagonale grande e tipo a taglio a torsione. Le specifiche della struttura in acciaio prevedono che il materiale dei bulloni ad alta resistenza debba soddisfare i requisiti delle norme attuali.
La pretensione di un bullone ad alta resistenza è determinata dallo snervamento del materiale e dall'area effettiva del bullone, tenendo conto di un determinato coefficiente di attrito. La pretensione dei bulloni ad alta resistenza viene stabilita stringendo il dado durante la costruzione. Esistono diversi modi per stringere (serrare) il dado:
(1) Metodo della coppia
In base alla relazione tra la coppia M e la pretensione, il dado viene preliminarmente serrato con una normale chiave, quindi viene utilizzata una chiave speciale in grado di visualizzare il valore di coppia per serrarlo al valore di coppia specificato.
(2) Metodo dell'angolo
Metodo che viene determinato in base al rapporto tra l'angolo di rotazione del dado e la pretensione del bullone dopo lo stretto contatto tra le piastre.
Durante il serraggio, utilizzare prima una chiave corta per avvitare il dado in una posizione non rotante, quindi utilizzare una chiave lunga per avvitare il dado nella posizione specificata per ottenere la pretensione.
(3) Svitare la coda del bullone
Per i bulloni ad alta resistenza del tipo a taglio a torsione, questo bullone ha una coda speciale. Durante il serraggio, utilizzare una chiave speciale per coprire il bullone e l'estremità del bullone. Una manica ruota in avanti e l'altra manica si inverte. Quando il dado viene serrato fino a un certo punto, l'estremità del bullone si rompe. Poiché la profondità dell'intaglio all'estremità del bullone è determinata dal rapporto tra la coppia di torsione e la forza di pretensionamento, il corrispondente valore di pretensionamento viene raggiunto quando viene svitato.
Nella connessione bullonata ad alta resistenza, il coefficiente di attrito ha una grande influenza sulla capacità di carico. I test hanno dimostrato che il coefficiente di attrito è direttamente correlato al materiale del componente, alla rugosità della superficie di contatto e all'entità della forza opposta, principalmente alla forma della superficie di contatto e al materiale del componente. Per aumentare il coefficiente di attrito della superficie di contatto, la superficie di contatto dei componenti all'interno del campo di connessione dovrebbe essere trattata durante la costruzione. Le modalità di trattamento prevedono la sabbiatura e la pulitura con spazzole metalliche. Nella progettazione, in base alla situazione ingegneristica, cercare di utilizzare un metodo di trattamento con un coefficiente di attrito maggiore e indicarlo chiaramente sul disegno costruttivo.
Oltre ai metodi di trattamento sopra indicati, esiste anche un metodo di trattamento per lucidare la superficie di contatto con una mola elettrica portatile. La direzione della lucidatura dovrebbe essere perpendicolare alla direzione della forza e il suo coefficiente antiscivolo è equivalente alla sabbiatura.
Va sottolineato che i bulloni ad alta resistenza si dividono in realtà in tipo a frizione e tipo a pressione. Il criterio affinché i bulloni ad alta resistenza del tipo ad attrito resistano al taglio è che il taglio causato dal carico di progetto non superi l'attrito. I bulloni ad alta resistenza portanti sono progettati in modo che l'albero non venga danneggiato o la piastra non venga schiacciata. Le sue caratteristiche di forza e i metodi di calcolo sono sostanzialmente gli stessi dei normali bulloni, ma poiché i bulloni sono realizzati in acciaio ad alta resistenza, hanno un'elevata capacità di carico