레일 볼트 스레드 크기, 예압 및 토크 일치

스레드 크기가 예압 한도를 설정하는 이유

예압은 조인 후 볼트가 전달하는 장력이며 실제로 피쉬 플레이트 또는 클립 숄더를 고정하는 것입니다. 사용 가능한 최대 예압은 대략 직경의 제곱에 비례하여 증가하는 나사산 부분의 응력 영역에 의해 제한됩니다. M16 볼트의 응력 면적은 약 157mm2입니다. M36 볼트의 응력 영역은 약 817mm2로 약 5.2배 더 크므로 동일한 내력을 활용하면 M36은 M16 예압의 약 5배를 견딜 수 있습니다. 레일 고정 서비스에 대한 라운드 번호에서 등급 8.8의 M16 볼트는 60~80kN 영역의 예압으로 조이는 반면, 등급 10.9의 M36은 450kN으로 조일 수 있습니다. 인접한 크기 사이의 점프는 상당합니다. M16에서 M20, M24, M30으로 단계적으로 이동하면 각 단계에서 사용 가능한 사전 하중이 50~70% 증가합니다. 따라서 무거운 화물용 피시플레이트 조인트는 하중이 요구되는 즉시 M24 이상으로 이동합니다.

토크는 예압을 위한 수단일 뿐입니다.

트랙 작업에서는 설치자가 볼트 장력을 직접 측정할 수 없으므로 토크가 실제 프록시로 사용됩니다. 토크와 예압 사이의 관계는 VDI 2230에서 사용되는 고전적인 토크 방정식에 요약된 나사산 피치, 나사산 마찰 및 헤드 마찰에 의해 결정됩니다. 일반 윤활을 사용하는 강철 볼트에 대한 경험적 법칙은 적용된 토크의 약 10~15%만이 예압이 되고 나머지는 마찰에 의해 소비된다는 것입니다. 마찰은 코팅, 윤활 및 표면 상태에 따라 달라지기 때문에 동일한 토크가 다른 볼트에 다른 예압을 생성할 수 있습니다. 이것이 정의된 마찰 상태에 대해 항상 토크 기준 값이 인용되고 표면 처리의 효과를 고려해야 하는 이유입니다.

용융 아연 도금 볼트의 경우 나사산 마찰 계수는 검은색{1}}오일 볼트와 눈에 띄게 다르므로 조임 토크는 일반 표에서 복사하는 대신 실제 코팅 및 윤활 상태에 대해 다시 파생되어야 합니다.- 실제로 엔지니어링 조직에서는 실제 볼트, 너트, 와셔 및 코팅 조합에 대한 보정을 통해 설치 토크를 설정하며 아래 빠른 참조 표의 값은 깨끗하고 살짝 기름칠된 나사산을 가정합니다.

실제 토크 기준 값

다음 값은 깨끗한 나사산과 정상적인 윤활을 가정하여 일반적으로 사용되는 강도 등급의 레일 피쉬 플레이트 및 고정 볼트에 대한 일반적인 설치 토크입니다. 이는 프로젝트 토크 사양을 대체하는 것이 아니라 교정을 위한 시작점입니다.

M24에서 M30으로 점프하면 토크와 예압이 대략 두 배가 되므로 조임 방법은 사양에 따라 변경되어야 합니다.

M24 이상에 유압 렌치가 필요한 이유

트랙에서 일반적으로 사용되는 수동 클릭{0}}형 토크 렌치의 실제 상한 범위는 약 400N-m입니다. 이는 800~900N-m에서 M24 등급 10.9 볼트의 설계 토크보다 낮고 M30의 1500N-m 영역보다 훨씬 낮습니다. 이러한 값에 직접 도달하려는 시도는 정확하지도 안전하지도 않습니다. 유압식 토크 렌치는 500~5000N-m 범위를 포괄하고 충격 없이 원활하게 토크를 적용하며 일반적으로 약 5% 이내의 반복성으로 목표 값을 유지합니다. 또한 인적 요소도 제거합니다. 수동 렌치를 사용하면 각 설치자가 서로 다른 힘을 가하며 피시플레이트 조인트 전체에 예압 분산이 커서 일부 볼트는 거의 항복할 정도이고 나머지는 거의 조이지 않습니다. 이상적으로 토크 감사가 뒤따르는 유압식 조임은 예압 분산을 작게 유지하고 조인트 동작을 예측 가능하게 유지합니다.

스레드와 토크가 일치하지 않을 때 발생하는 문제

작은 볼트에-과도한 토크를 가하는 것은 전형적인 설치 오류입니다. 나사산 부분에서 볼트가 구부러지고 영구 신장으로 인해 예압이 유지될 수 없으며 사용 중에 진동이 발생하면 조인트가 조임력을 잃습니다. 그런 다음 볼트는 굽힘과 피로로 인해 작동하고 결국에는 일반적으로 첫 번째 맞물린 나사산에서 파손됩니다. 큰 볼트에 토크를 가하면-처음부터 조인트가 느슨해집니다. 모든 바퀴 아래에서 피쉬플레이트 틈이 열리고 닫히고, 볼트가 교대로 전단 및 굽힘을 보고, 레일 끝이 뭉개지고, 조인트 형상이 악화됩니다. 이런 방식으로 느슨해진 조인트는 길이에 비해 유지 관리 시간이 많이 소요되며 레일 엔드 결함의 원인으로 알려져 있습니다.- 엔지니어링 수정 사항은 항상 동일합니다. 필요한 예압이 볼트 용량 내에 있도록 스레드 크기를 선택하고 예압이 내력의 약 80~90%를 초과하지 않고 달성되도록 토크를 설정합니다.

무거운 운반 라인의 긴 스레드 및 예압 안정성-

중량물-조인트에서는 맞물린 스레드의 길이도 중요합니다. 스레드 맞물림이 길어지면 로드된 스레드 수가 증가하고, 하중이 보다 균일하게 분산되며, 첫 번째 스레드의 응력 집중이 감소하고, 맞물린 길이 단위당 전단 응력이 낮아집니다. 나사산 부분이 더 긴 볼트는 더 많은 탄성 변형을 견딜 수 있어 조인트가 온도 주기와 반복적인 충격을 통해 예압을 유지하는 데 도움이 됩니다. 이것이 무거운-나사산 길이가 긴 피시플레이트 볼트가 지정되고 트랙 서비스에서 짧은 나사산 자동차 볼트로 대체하는 것이 결코 허용되지 않는 엔지니어링 이유입니다.

FAQ

토크 자체보다 예압이 더 중요한 이유는 무엇입니까?

예압은 조인트를 단단하게 유지하고 부품이 움직이지 않도록 유지하는 실제 클램핑 힘이기 때문입니다. 토크는 예압을 생성하는 실용적인 방법일 뿐이며, 동일한 토크가 다른 마찰 조건에서 다른 예압을 제공할 수 있습니다.

M24 등급 10.9 레일 볼트에는 어떤 토크가 필요합니까?

일반적인 설치 토크는 일반 윤활 사용 시 800~900N-m 범위이며 대략 160~200kN의 예압을 생성합니다. 실제 코팅과 윤활제에 대해 값을 보정해야 합니다.

수동 토크 렌치로 M30 볼트를 올바르게 조일 수 있습니까?

아니요. M30 등급 10.9 볼트의 설계 토크는 약 1500N-m 이상이며 이는 휴대용 클릭 렌치의 실제 범위를 훨씬 뛰어넘는 것입니다.- 유압 토크 렌치가 필요합니다.

아연 도금 볼트에 다른 토크 값이 필요한 이유는 무엇입니까?

아연 층은 나사산 마찰 계수를 변경하여 예압으로 변환되는 토크 비율을 변경하기 때문입니다. 조임 토크는 -일반적으로 나사산에 윤활유를 바른 아연 도금 표면 상태에 맞게 다시 도출해야 합니다.

볼트가 항복력을 초과하여 조여지면 어떻게 됩니까?

볼트는 영구적으로 늘어나고, 예압은 설계값 이하로 완화되며, 진동이 발생하면 조인트가 느슨해집니다. 그런 다음 볼트는 굽힘 시 피로 사이클을 수행하고 일반적으로 나사산 루트에서 파손됩니다.

현장에서 올바른 예압을 어떻게 확인합니까?

보정된 렌치를 사용한 토크 감사, 추가 회전 각도 측정 또는 부하를 나타내는 와셔와 같은 직접적인 장력 표시기를 사용하여{0}} 허용 기준은 단순히 렌치 판독값이 아니라 지정된 대역 내의 예압입니다.