Teoria del serraggio
Funzionamento di bulloni e dadi
Gli elementi di fissaggio filettati vengono usati
per assemblare prodotti in tutto il settore,
dalle tubazioni alle macchine movimento
terra per usi intensivi, dalle gru ai ponti e così
via. La loro principale funzione è quella di
creare una forza di bloccaggio sul giunto tale
da sopportare le condizioni di utilizzo senza
diminuire.
Legge fisica di Hooke
Campo elastico
Campo plastico
Tensione ▶
Punto
di rottura
Carico di prova
I bulloni serrati correttamente fanno leva
sulle loro proprietà elastiche: per funzionare
bene devono comportarsi come delle molle.
Quando viene applicato il carico, il bullone
si allunga e tenta di recuperare la sua
lunghezza originaria; questo crea una forza di
compressione sui giunti.
Comportamento di bulloni e dadi
Rottura del
bullone
Punto di
trazione
Nella legge fisica di Hooke, l'elasticità è
definita così: l'allungamento di un bullone
è direttamente proporzionale alla forza di
trazione ad esso applicata. La tensione/
deformazione di un bullone presenta un
campo elastico e un campo plastico. Nel
campo elastico, la legge di Hooke risulta vera.
Tutto l'allungamento applicato all'interno del
campo elastico viene alleviato quando il carico
viene rimosso. L'entità dell'allungamento
cresce con l'aumentare del carico. Quando
un bullone viene teso oltre il suo carico di
prova (carico massimo con il quale il bullone
può presentare un comportamento elastico),
l'allungamento elastico si trasforma in
deformazione plastica e la tensione smette di
essere proporzionale alla deformazione.
Deformazione ▶
Nella deformazione plastica, una parte
dell'allungamento resta anche dopo la
rimozione del carico. Il punto in cui si
verifica questo allungamento permanente
viene chiamato carico di snervamento.
L'applicazione del carico successiva porta
il bullone a un punto in cui inizia a cedere,
ovvero il suo carico di rottura. A questo
punto, se viene applicata una forza aggiuntiva,
il bullone continuerà ad allungarsi fino a
rompersi. Il punto in cui il bullone si rompe
prende il nome di punto di trazione.
È necessario fare molta attenzione al materiale
del bullone utilizzato, poiché il campo elastico
varia in base a questo aspetto.
Precarico uniforme (carico residuo)
Precarico
Serraggio
insufficiente
Lo scopo principale di dadi e bulloni è quello
di tenere uniti due componenti con la giusta
forza per evitare che si separino durante
l'uso. Il termine "precarico" si riferisce
all'applicazione di un carico su un bullone
subito dopo il serraggio.
L'applicazione di carichi non uniformi sui
bulloni può:
• determinare la presenza di bulloni allentati
e altri sovraccarichi;
• provocare la rottura della guarnizione da un
lato e fuoriuscite dall'altro.
L'entità del precarico (carico residuo) è
fondamentale poiché, se il carico sui bulloni è
troppo elevato, troppo ridotto o non uniforme,
il giunto può rompersi.
Normalmente il precarico è determinato dalla
costruzione del giunto (per informazioni sui
tipi di giunti più comuni consultare l'integrità
di giunti bullonati Enerpac o contattare il
rappresentante locale).
Serraggio
eccessivo
1. Allentamento del bullone causato delle vibrazioni
del carico.
2. Superficie di tenuta danneggiata.
3. Nessuna compressione.
4.Rottura.
5. Rotazione della flangia.
6. Snervamento dei bulloni.
7. Compressione eccessiva della guarnizione
72
www.enerpac.com
Teoria del serraggio
Metodi di serraggio
Esistono due modalità di serraggio principali:
"serraggio non controllato" e "serraggio controllato".
Serraggio non controllato
Serraggio controllato
1. Serraggio a coppia
Utilizza strumenti e/o procedure che non
possono essere misurate. Il precarico viene
applicato sull'insieme di dadi e bulloni
utilizzando un martello e una chiave o altri tipi
di attrezzi manuali.
Impiega strumenti calibrati e misurabili, segue
procedure prestabilite e viene eseguito da
personale addestrato.
Le tecniche principali sono due: il serraggio a
coppia e il tensionamento dei bulloni.
Il precarico viene applicato sull'insieme di dadi
e bulloni in maniera controllata e attraverso un
attrezzo.
2. Tensionamento di bulloni
Il precarico viene applicato sull'insieme di dadi
e bulloni allungando assialmente il bullone con
un attrezzo.
Vantaggi del serraggio controllato
Carichi del bullone noti, controllabili e
precisi
Funzionamento sicuro secondo procedure
prestabilite
Utilizza attrezzi con risultati controllabili e
adotta calcoli per determinare le impostazioni
dell'attrezzo.
Elimina i pericoli di attività di serraggio
manuale non controllato, richiede una certa
professionalità agli operatori e il rispetto di
procedure.
Uniformità di carico del bullone
È particolarmente importante per i giunti
con guarnizione perché essi richiedono una
compressione uniforme e costante per un buon
funzionamento della guarnizione.
Riduce i tempi operativi e incrementa la
produttività
Riduce i tempi di serraggio e la fatica
dell'operatore sostituendo lo sforzo manuale con
l'uso di strumenti controllati.
Risultati affidabili e ripetibili
L'impiego di strumenti calibrati e collaudati,
personale addestrato e procedure da seguire
porta a risultati affidabili e costanti.
Applicazioni corrette dal primo momento
Molte delle incertezze inerenti ai guasti dei
giunti in servizio possono essere eliminate
garantendo la corretta esecuzione del
montaggio e del serraggio fin dal primo
momento.
Bolting Integrity Software
Una soluzione di software completa disponibile
online per il controllo dell'integrità di giunti
bullonati.
Il database integrale contiene dati relativi a:
• giunti flangiati BS1560, MSS SP44, API 6A e 17D;
• materiali e configurazioni di guarnizioni comuni;
• l'intera gamma di materiali per bulloni;
• l'intera gamma di lubrificanti;
• le attrezzature di serraggio controllato Enerpac
comprendono: moltiplicatori di coppia, chiavi
dinamometriche oleodinamiche e tensionatori per bulloni.
Possono essere inserite anche informazioni personalizzate sui
giunti.
Il software offre informazioni sulla selezione degli strumenti,
i calcoli di carico dei bulloni, le impostazioni di pressione
dell'attrezzo e anche una scheda applicazioni combinate e un
rapporto di completamento giunto.
Visitare il sito www.enerpac.com per accedere al software gratuito per il serraggio
e per ulteriori informazioni sulla scelta degli utensili, i calcoli di carico dei bulloni e
le impostazioni di pressione degli attrezzi. Sono inoltre disponibili una scheda sulle
applicazioni combinate e un rapporto di completamento dei giunti.
73