Esiste una formula generale per serrare i bulloni in base alla classe di resistenza del bullone. Questo semplice metodo è utile nella maggior parte dei casi, in particolare per le connessioni bullonate corte. Per connessioni bullonate sufficientemente lunghe, in cui la deformazione è significativa tale da influire sulle prestazioni, potrebbe essere opportuno condurre un'analisi e calcolare il precarico per le condizioni specificate. Questo è ciò che viene calcolato da Generatore connessione bullonata.
Calcolo di una connessione bullonata prima del precarico. Caricamento per forza assiale o tangenziale. Il calcolo viene eseguito in unità metriche o inglesi. Con il set di norme ANSI, il calcolo viene eseguito in unità inglesi, con l'inclusione delle quote del bullone corrispondente.
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Parametri di input
| k | Fattore di tenuta: poiché in una connessione bullonata sottoposta a precarico la distanza tra i materiali (causata, ad esempio, da una scarsa qualità della superficie) non è un aspetto desiderabile, per evitarla viene introdotto questo fattore di sicurezza. Fattore di tenuta k = 1 + Ψ ( fattore di tenuta aggiuntivo Ψ = 0,5 - 1,5). Il valore minimo consigliato è 1,2. |
F a | Forza assiale massima operativa |
n | |
F t | Forza tangenziale massima operativa |
f | Fattore di attrito giunto (tra i materiali connessi) |
z | Numero di bulloni |
d | Diametro filettatura |
p | Passo filettatura |
d s | Diametro medio bullone |
d min | Diametro minimo bullone |
S y | Resistenza allo snervamento |
k s | Fattore di sicurezza (il valore viene selezionato in base al livello di sicurezza richiesto per il giunto) |
p A | Pressione filettatura ammissibile (dado) |
E 1 | Modulo di elasticità del bullone |
f 1 | Fattore di attrito filettatura tra il dado e il bullone |
f 2 | Fattore di attrito nella superficie di contatto del dado o del bullone |
L | Larghezza del materiale connesso |
E 2 | Modulo di elasticità del materiale connesso |
Parametri calcolati
In base alle seguenti formule di calcolo, il programma calcola le quote geometriche del bullone dal diametro nominale specificato per il bullone:
Diametro minimo della filettatura del dado
D1 = d - 1,082531 p
Diametro del passo della filettatura
d2 = d - 0,649519 p
Calcolo della connessione bullonata:
Forza operativa nel giunto - determinata dalla forza assiale, deve garantire il trasferimento della forza tangenziale per attrito dei materiali connessi. Dipende inoltre dal requisito di tenuta espresso dal fattore di tenuta del giunto.
F = Fa + Ft / f
Fmax = k / z * F
Forza di precarico: basata sulla forza operativa del giunto, tiene conto dello snervamento elastico dei bulloni e delle flange mediante le costanti di snervamento c n.
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dove:
c 1 = c 10 + (1 - n) c 20 | |
c 2 = n c 20 | |
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| |
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| |
per acciaio a = 10 | |
per ghisa a = 8 | |
per alluminio e leghe di alluminio a = 6 |
Momento di tenuta richiesto - determinato dalla forza di precarico, dipende dal fattore di attrito nelle filettature tra dado e bullone e dal fattore di attrito nella superficie di contatto del dado o del bullone.
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Sollecitazione di trazione calcolata nel bullone
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Sollecitazione torsionale calcolata nel bullone
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Sollecitazione ridotta nel bullone
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Sollecitazione causata dal caricamento del bullone con forza massima
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Pressione calcolata nella filettatura
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Verifica del calcolo - sollecitazione nel bullone durante il serraggio del giunto e durante il funzionamento (rispettando il grado di sicurezza del giunto) e verifica della pressione ammissibile nelle filettature.
σ red ≤ S y / k s e σ max ≤ S y / k s e p c ≤ p A