Klemkraft, friksjon og moment: derfor holder ikke alltid momenttabellen

Klemkraft, friksjon og moment: derfor holder ikke alltid momenttabellen

Du trekker til bolten med momentet fra tabellen. Likevel løsner forbindelsen, eller bolten ryker. Grunnen er ofte at moment ikke er det samme som klemkraft. Det er klemkraften som holder forbindelsen sammen, og hvor mye klemkraft du får ut av et gitt moment, avgjøres i stor grad av friksjon.

Problemet: riktig moment, feil klemkraft

Mesteparten av momentet du legger på går med til å overvinne friksjon i gjengene og under bolthodet eller mutteren. Som tommelfingerregel går rundt 90 % til friksjon, og bare omtrent 10 % strekker faktisk bolten. Endrer friksjonen seg, endrer klemkraften seg også, selv om momentnøkkelen viser det samme.

Vi ser det oftest i situasjoner som disse:

  • En entreprenør bytter fra elforsinket til varmgalvanisert (HDG) bolt, men bruker samme momentverdi.

  • Bolter smøres «for sikkerhets skyld» og strekkes for langt.

  • Rustfrie A4-bolter kaldsveises i gjengene fordi de monteres tørre.

Klemkraft: det som faktisk holder forbindelsen

Klemkraften er kraften som presser delene sammen, skapt ved at bolten strekkes når du trekker til. Er den for lav, kan delene gli mot hverandre, og forbindelsen blir sårbar for vibrasjon og utmatting. Er den for høy, kan bolten strekkes forbi flytegrensen og bli varig forlenget, eller gjengene kan ryke.

Friksjon: den store usikre faktoren

Friksjonen påvirkes av:

  • Overflatebehandling: ubehandlet, elforsinket, varmgalvanisert (HDG) og sinkflak gir ulik friksjon.

  • Smøring: tørr, olje, voks eller pasta.

  • Materiale: rustfritt A2 og A4 og Super Duplex er utsatt for kaldsveising i gjengene uten riktig smøremiddel.

  • Tilstand: rust, skitt og gjenbrukte bolter.

Mer smøring betyr mer klemkraft ved samme moment, med fare for å strekke bolten for langt. Høyere friksjon betyr for lite klemkraft. Bland aldri ulike overflatebehandlinger i samme forbindelse med én momentverdi. Da får du ujevn klemkraft fra bolt til bolt.

For tommebolter gjelder egne tabeller. Momentverdier for metriske bolter kan ikke overføres til UNC eller UNF.

Regneeksempel: samme bolt, to friksjonstall

Ta en M12 8.8 (spenningsareal 84,3 mm², flytegrense 640 MPa). En forspenning på 70 % av flytegrensen tilsvarer ca. 37,8 kN. Med tilnærmingen T = K · d · F, der K er det samlede friksjonstallet, ser det slik ut:

Tilstand

Moment for 37,8 kN

Klemkraft ved 91 Nm

Tørr, ubehandlet (K ≈ 0,20)

ca. 91 Nm

ca. 37,8 kN

Smurt (K ≈ 0,14)

ca. 63 Nm

ca. 54 kN, bolten er på flytegrensen


Trekker du en smurt forbindelse til momentet for tørr, ender du på flytegrensen. K-verdiene er typiske eksempler for illustrasjon, ikke verdier du skal bruke. Bruk friksjonstall for din faktiske kombinasjon av overflate og smøring.

Forbindelsesdesign: griplengde og antall flater

Klemkraften du oppnår ved montering må også holde seg over tid. En kort bolt og mange klemte flater gjør forbindelsen følsom for setning, fordi hver flate gir litt etter. Stive deler og lengre griplengde gir en mer tilgivende forbindelse. Les mer om dette i artikkelen om hvorfor bolter løsner.

Hvor passer NORD-LOCK inn?

NORD-LOCK hindrer at bolten roterer løs, og låsefunksjonen påvirkes ikke av smøring. Skivene endrer ikke at du må bruke riktig moment for å få riktig klemkraft. Bruk momentverdiene produsenten oppgir for den aktuelle kombinasjonen.

Standarder og spesifikasjon

ISO 16047: testmetoden for sammenhengen mellom moment og klemkraft. Momentverdier bør bygge på friksjonstall målt for faktisk overflate og smøring.

ISO 898-1 og ISO 898-2: fasthetsklasser for bolter (for eksempel 8.8, 10.9 og 12.9) og muttere i karbonstål.

ISO 3506-1 og ISO 3506-2: fasthetsklasser for rustfrie bolter og muttere, som A4-70 og A4-80.

ISO 4042 og ISO 10684: elforsinking og varmgalvanisering (HDG) av festemateriell. HDG gir tykt belegg og krever overdimensjonerte muttere.

Tommebolter: egne standarder, for eksempel SAE J429 og ASTM A193 B7.

Slik velger du

  • Hvis du bytter overflatebehandling eller smøremiddel: bytt momentverdi også.

  • Hvis du bruker rustfritt eller Super Duplex: bruk smøremiddel mot kaldsveising, og momentverdi for smurt forbindelse.

  • Hvis du har tommegjenger: bruk tabeller for UNC og UNF, ikke metriske.

  • Hvis forbindelsen vibrerer: bruk NORD-LOCK skiver i tillegg til riktig klemkraft.

Sjekkliste

  1. Hvilken overflatebehandling har bolt og mutter?

  2. Er gjengene smurt, og med hva?

  3. Har alle boltene i forbindelsen samme overflatebehandling?

  4. Er momentverdien laget for akkurat denne kombinasjonen, eller er det en generell tabell?

  5. Passer fasthetsklassen på bolt og mutter sammen?

  6. Er griplengde og antall klemte flater sjekket?

  7. Er det metrisk eller tomme, og bruker du riktig tabell?

Relatert lesning

Ta kontakt

Usikker på om momentet gir riktig klemkraft? Send oss dimensjon, fasthetsklasse, overflatebehandling og hva forbindelsen skal tåle, så hjelper vi deg å velge bolt, mutter og skive som passer sammen, og bekrefter lagerstatus. Vi har metrisk og UNC/UNF på lager i standard stål og A4, og fører spesialmaterialer som Super Duplex i studbolter. Har vi varen på lager, er den klar på 20 til 40 minutter. Ta kontakt via kontaktskjemaet på industrisalg.no.


Legg igjen en kommentar