Ruuvin esikiristysvoimaan vaikuttavat tekijät momenttiperustaisessa kiristyksessä
Salmi, Niilo (2024)
2024
Tekniikan ja luonnontieteiden kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Engineering and Natural Sciences
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. Only for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2024-05-14
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202404244500
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202404244500
Tiivistelmä
Ruuviliitos on tärkeä ja yleisesti käytetty liitostapa eri teollisuuden aloilla. Liitoksen toiminta perustuu ruuvissa vaikuttavaan vetojännitykseen, jolla se puristaa liitettäviä kappaleita yhteen. Puristuksen seurauksena syntyvä liitoskappaleiden välinen kitka estää kappaleiden välisen liikkeen. Tätä ruuvilla saavutettavaa puristavaa voimaa kutsutaan ruuvin esikiristysvoimaksi. Oikean suuruinen esikiristysvoima on välttämätöntä toimivan ja luotettavan liitoksen saavuttamiseksi. Momenttiperustaisessa kiristyksessä esikiristysvoima saadaan aikaan kiertämällä ruuvia määrätyllä momentilla. Kiristysmomentin suuruus määräytyy liitokselta vaaditun esikiristysvoiman mukaan. Kiristysmomentin ja esikiristysvoiman suhde ei kuitenkaan ole vakio vaan riippuu useista muuttujista, jotka tulee ottaa huomioon kiristysmomenttia määritettäessä.
Tämän työn tavoitteena on tutkia eri muuttujien vaikutusta kiristysmomentin ja esikiristysvoiman suhteeseen ruuviliitoksessa. Aiheesta on tehty kokeellisia tutkimuksia, joissa pääsääntöisesti käsitellään hyvin rajattua joukkoa tutkittavia muuttujia. Työ kokoaa yhteen näiden tutkimusten tuloksia, jotta pystytään muodostamaan kokonaiskuva eri muuttujien vaikutuksista saavutettavaan esikiristysvoimaan. Tutkittuja muuttujia ovat voitelu, pinnoitus, liukupinta, kiristyskertojen lukumäärä, kiristysnopeus sekä kierretyyppi. Lisäksi tutkitaan kiristäjän sekä kiristystyökalun vaikutusta saavutettavan momentin tarkkuuteen.
Työ koostuu teoriaosuudesta, tutkimusosuudesta, sekä soveltavasta osuudesta. Soveltavassa osuudessa luodaan teoria- ja tutkimusosuuden perusteella ehdotus tuotannossa käytettävästä kiristysmomenttitaulukosta toimeksiantajayritykselle.
Tutkimustuloksien perusteella saatiin selville, että eri muuttujien vaikutukset ovat suurusluokaltaan hyvin erilaisia. Esimerkiksi voitelun ja ruuvin pinnoitetyypillä havaittiin olevan suuri vaikutus, kun taas kierretyypin vaikutus jäi vähäiseksi. Tulokset auttavat rajaamaan tarkasteluun kiristysmomentin määrityksen kannalta olennaiset tekijät, jolloin oikean momentin määritys helpottuu.
Tämän työn tavoitteena on tutkia eri muuttujien vaikutusta kiristysmomentin ja esikiristysvoiman suhteeseen ruuviliitoksessa. Aiheesta on tehty kokeellisia tutkimuksia, joissa pääsääntöisesti käsitellään hyvin rajattua joukkoa tutkittavia muuttujia. Työ kokoaa yhteen näiden tutkimusten tuloksia, jotta pystytään muodostamaan kokonaiskuva eri muuttujien vaikutuksista saavutettavaan esikiristysvoimaan. Tutkittuja muuttujia ovat voitelu, pinnoitus, liukupinta, kiristyskertojen lukumäärä, kiristysnopeus sekä kierretyyppi. Lisäksi tutkitaan kiristäjän sekä kiristystyökalun vaikutusta saavutettavan momentin tarkkuuteen.
Työ koostuu teoriaosuudesta, tutkimusosuudesta, sekä soveltavasta osuudesta. Soveltavassa osuudessa luodaan teoria- ja tutkimusosuuden perusteella ehdotus tuotannossa käytettävästä kiristysmomenttitaulukosta toimeksiantajayritykselle.
Tutkimustuloksien perusteella saatiin selville, että eri muuttujien vaikutukset ovat suurusluokaltaan hyvin erilaisia. Esimerkiksi voitelun ja ruuvin pinnoitetyypillä havaittiin olevan suuri vaikutus, kun taas kierretyypin vaikutus jäi vähäiseksi. Tulokset auttavat rajaamaan tarkasteluun kiristysmomentin määrityksen kannalta olennaiset tekijät, jolloin oikean momentin määritys helpottuu.