Background: la coppia è solo un proxy per il precarico
In un sistema di fissaggio con barra a molla, i bulloni del binario bloccano le stecche, le piastre di base o le barre dei giunti delle rotaie e le prestazioni di servizio del giunto dipendono dalla forza di serraggio, non dalla lettura della coppia mostrata dalla chiave. La coppia viene convertita in precarico attraverso la filettatura e il fattore di conversione, noto come fattore dado, è sensibile alla precisione del profilo della filettatura, alla finitura superficiale, alla lubrificazione e ai materiali. Un bullone con un profilo di filettatura impreciso può assorbire gran parte della coppia applicata in attrito e fornire una forza di serraggio molto inferiore rispetto al valore di progetto, il che spiega perché la qualità della filettatura è un requisito di primo-ordine per l'approvvigionamento dei bulloni.
Classi di precisione e tolleranza del profilo della filettatura
I bulloni del binario sono normalmente prodotti con una tolleranza di filettatura di 6 g sul bullone e 6H sul dado, seguendo il sistema di filettatura metrico generale definito nella norma ISO 965 e GB/T 197. I parametri chiave controllati sono diametro primitivo, passo, angolo del fianco e diametri maggiori e minori. La tolleranza del diametro primitivo ha la maggiore influenza sull'accoppiamento e sul comportamento di attrito; un bullone con il limite basso di 6 g combinato con un dado con il limite alto di 6 H garantisce un montaggio facile-, mentre la combinazione inversa può causare interferenze, grippaggi e dispersioni nella coppia misurata.
Parametri tecnici che contano
| Parametro | Requisito tipico |
|---|---|
| Classe di tolleranza della filettatura | Bullone da 6 g / dado da 6 H |
| Classe di proprietà del bullone | 8,8 o 10,9 secondo ISO 898-1 |
| Lubrificazione | Disolfuro di molibdeno o olio, fattore k 0,15-0,25 |
| Mantenimento della coppia dopo 24 ore | Almeno il 95% del valore iniziale |
| Precarica lo scatter in un batch | Entro +/-15% con lubrificazione controllata |
Questi valori sono ottenibili solo quando la precisione del profilo della filettatura è mantenuta entro la tolleranza e la superficie della filettatura ha una finitura uniforme. La miscelazione casuale di lubrificanti o di chiavi non calibrate può spingere la dispersione del precarico oltre il 30%, il che allenta il giunto o sovraccarica il bullone.
Ispezione e controllo qualità
I calibri ad anello passa e non passa-e i calibri a tampone controllano il diametro primitivo e si adattano al momento dell'ispezione.
I proiettori ottici di profili e le macchine di misurazione della filettatura verificano il passo, l'angolo del fianco e la geometria del profilo della filettatura su bulloni campione.
I test di coppia-tensione su un impianto calibrato misurano il precarico effettivo fornito alla coppia specificata per ciascun lotto di produzione.
Le prove di durezza e di trazione confermano la classe di proprietà.
Pratiche del sito per una coppia costante
Sul posto, il modo più veloce per distruggere la consistenza della coppia è serrare i bulloni asciutti, riutilizzare i bulloni lubrificati dopo il lavaggio o utilizzare avvitatori ad impulsi non calibrati. Per il serraggio controllato è necessario applicare il lubrificante specificato, utilizzare una chiave dinamometrica calibrata e seguire una sequenza di due-passaggi: un passaggio iniziale per posizionare il giunto e un passaggio finale per raggiungere la coppia target. Laddove la precisione del precarico è fondamentale, al posto del controllo della coppia viene utilizzato il serraggio-controllato dall'angolo o il tensionamento idraulico. Il riser-dopo la prima settimana di servizio rileva il rilassamento causato dalla sede del rivestimento e dalle vibrazioni e la coppia residua deve essere controllata anziché presunta.
Idee sbagliate comuni
Una coppia più elevata significa sempre un giunto più forte. Una coppia eccessiva può cedere o rompere il bullone, mentre il precarico dipende comunque dalle condizioni di attrito della filettatura.
La precisione del profilo della filettatura è solo un problema di adattamento. Gli errori del diametro primitivo e del fianco modificano l'attrito e il fattore della chiocciola, che sposta il precarico fornito ad una determinata coppia.
Un lubrificante vale l'altro. Il fattore k cambia con il tipo e la quantità di lubrificante; cambiando il lubrificante cambia il precarico anche a parità di coppia.
Domande frequenti
Q1: Cosa significano le classi di filo 6g e 6H?
Sono classi di tolleranza definite nelle norme ISO 965 e GB/T 197: 6g per la filettatura esterna del bullone e 6H per la filettatura interna del dado. Le classi controllano la deviazione e la tolleranza del diametro primitivo, quindi il comportamento di adattamento e attrito.
D2: Perché la dispersione della coppia è importante per i giunti dei binari?
La dispersione della coppia si traduce direttamente nella dispersione del precarico. Un basso precarico provoca l'allentamento dei giunti e l'affaticamento di bulloni e stecche; rischi di precarico elevato frattura del bullone e sfilamento della filettatura.
Q3: Come viene verificata la precisione del profilo della filettatura alla consegna?
L'ispezione in ricezione utilizza calibri passa/non-passa e il campionamento in batch con misurazione ottica del profilo e test di tensione della coppia-verifica il passo, l'angolo del fianco e l'effettiva consegna del precarico.
D4: Qual è l'effetto della lubrificazione sulla relazione coppia-tensione?
La lubrificazione abbassa e stabilizza il coefficiente di attrito. Con un lubrificante controllato il fattore della chiocciola è generalmente compreso tra 0,15 e 0,25 e la dispersione del precarico può essere mantenuta entro più o meno il 15%.
Q5: I bulloni del binario devono essere serrati nuovamente dopo l'installazione iniziale?
SÌ. Un passaggio di ri-serratura dopo i primi giorni di servizio compensa il rilassamento dei sedili, mentre i controlli regolari della coppia di ispezione fanno parte della manutenzione dei binari per i sistemi di fissaggio delle barre a molla.
D6: Il serraggio ad angolo-controllato può sostituire le chiavi dinamometriche?
Sì, per giunti critici. Il controllo dell'angolo si restringe a una rotazione specifica oltre il punto di aderenza, riducendo l'influenza della dispersione dell'attrito sul precarico.