Išsamiai apie sukimo momentą

SUKIMO MOMENTAS

Jėgos multiplikavimas

Sukimo arba jėgos momentas (fizikinis dydis, žymimas M) apibūdina jėgos dydį (F) sukant kūną, pavyzdžiui, veržlę. Jis apskaičiuojamas dauginant jėgą, išreikštą niutonais (N), ir jėgos veikiamo kūno atstumą iki sukimosi ašies, išreikštą metrais (m). Sukimo momento matavimo vienetas yra N x m, arba Nm.

Fizikos principų prasme, varžtinė jungtis techniškai reiškia gerokai sudėtingesnius dalykus nei vien tik atsuktuvo, terkšlės ar sukimo momento veržliarakčio naudojimas.

Kai tik veržlė užveržiama, joje atsiranda ašinė jėga, dėl kurios tvirtinimo detalė pailgėja didėjant įtempimui. Veržlei ilgėjant, suspaudžiamos dalys, kurios turi susijungti. Kai tik pasiekiamas idealus įtempimas, tarp sujungiamų dalių atsiranda trinties sąlytis: sujungtos dalys veikia kaip viena dalis.

Taigi, ką tai turi bendro su sukimo momentu? Paprasčiau tariant, daugelis varžtinių jungčių turi iš anksto nustatytą sukimo momentą, o reikiamas įtempimas pasiekiamas tik pasirinkus deramą sukimo momentą. Tam būtini tinkami veržimo įrankiai, tokie kaip sukimo momento veržliaraktis, sukalibruoti laikantis nacionalinio standarto reikalavimų. „Sukalibruoti laikantis nacionalinio standarto reikalavimų“ reiškia, kad įrankiai yra reguliariai kalibruojami. Įprasta praktika – sukimo momento veržliarakčio kalibravimas kartą metuose pripažintoje arba akredituotoje kalibravimo laboratorijoje, nes tokiu būdu užtikrinama tinkama priveržimo kokybės kontrolė.

Kuo ilgesnis jėgos veikiamas kūnas, tuo sunkiau sukantysis gali pastebėti, kokia galinga jėga veikia tvirtinimo elemento galvutę. Dar sudėtingiau, jei kartu su sukimo momento veržliarakčiu naudojami įrankiai ir instrumentai, kurių prailginimas skiriasi nuo standartinio. Tokiu atveju, naudojant mechaninius veržliarakčius, prieš kūną veikiant jėga būtina perskaičiuoti naudojamo sukimo momento veržliarakčio nustatytą ar rodomąją vertę, tuo tarpu elektroninių veržliarakčių atveju reikės pakoreguoti priveržimo parametrus.

N·m – niutonmetras

Sukimo momentui išreikšti dažniausiai naudojamas matavimo vienetas yra niutonmetras. Tai yra tarptautinės matavimo vienetų sistemos (SI) fizikinis dydis. Vienas niutonmetras atitinką vieną džaulį, kuris lygus energijai, perduotai objektui, kai vieno niutono jėga veikia objektą jo judėjimo kryptimi vieną metrą.

ft·lb – pėdos svaras

Pėdos svaras yra JK ir JAV matavimo vienetas, naudojamas JAV (kartais ir JK) sukimo momentui ar momentui išreikšti. Iš pradžių jis buvo vadinamas kojos svaro (lbf·ft) jėga, tačiau vėliau pervadintas siekiant nepainioti su to paties pavadinimo energijos vienetu. Vienas ft·lb atitinka ~1.356 džaulio, t.y. energijos, perduotos veikiant vieno svaro jėgai vienos kojos poslinkiu.

in·lb – coliai svarų

Coliai svarų (in·lb) taip pat yra JK ir JAV matavimo vienetas. Vienas in·lb atitinka 0.11298483 džaulių, t.y. energijos, reikalingos vieno svaro poslinkiui vienu coliu (2.54 cm).

Metalas juda

Nors sunku patikėti, bet, paprastai tariant, varžtą galima sulyginti su spyruokle. Jis tam tikru dydžiu gali pailgėti, o po to grįžti į savo pradinę padėtį (ilgį), taip sukurdamas įtempimą. Verta paminėti, kad šis procesas yra veikiamas daugybės parametrų tokių kaip trinties jėga po galvute, veikiančios jėgos  ir trinties galvutėje pokyčiai, taip pat varžtiniams sujungimams būdingas „nusėdimo“ efektas. Sukimo momento veržliaraktis tinkamai apmokytų darbuotojų rankose gali padėti sumažinti šį neigiamą poveikį ir leisti pasiekti labai tikslius rezultatus.

Jėga, į kurią būtina atsižvelgti: užveržimo sukimo momentas

Užveržimo momentas veikia priveržimo tašką veržlės ašies centre. Fizikos prasme tai yra veikiamo kūno ilgio ir jėgos, naudojamos veržlei priveržti, sandauga.

Įvertinus tai, kad vidutiniškai tik 10% viso sukimo momento išnaudojama kaip įtempimo jėga, veikianti nuožulniąja plokštuma (t.y. per sriegį), o likusi dalis iš esmės prarandama stengiantis įveikti galvutės ir sriegio trintį, greitai tampa aišku, kad rankinis veržimas be sukamojo veržliarakčio nėra geriausias logiškas sprendimas užtikrinant kokybišką priveržimą. Be to svarbu pažymėti, kad nebūna dviejų vienodų veržlės prisukimo situacijų, – veržlės veikia skirtingai priklausomai nuo konkretaus sujungimo. Dėl skirtingos varžtinio sujungimo deformacijos, sujungimas gali kisti nuo ypatingai kieto iki laisvo. Tai susiję su užveržimo kampu nuo to momento, kai galvutė susiliečia su kontaktiniu paviršiumi. Šis kampas  gali varijuoti nuo ypatingai kieto (apie. 30°) iki labai laisvo (apie 720°). Tam įtakos turintys veiksniai yra sujungiamos medžiagos (pvz., varis / plienas, sandarikliai, naudojamų veržlių skaičius, paties prispaudimo ilgis ir kt.), taip pat veržlių kokybinės savybės.

  1. Priveržimo jėga rankiniu būdu
  2. Visų sukimo momentų suma
  3. Įtempimas
  4. Sriegio trintis
  5. Trintis po galvute