Mikä on ruuvien voiteluaineiden vaikutus kiristysmomentteihin?
https://publications.theseus.fi/bitstre ... sequence=1
Eo työssä esitetään tarkkoja mittauksia Würthin kuparitahnaa käytettäessä (kitkakerroin n 0,14). Tämä on tietysti hyvä vaihtoehto. Siinä tapauksessa eli sitä käytettäessä aikaisemmin esitettyä ja vaadittavaa momenttia hieman alennetaan.
Kierteen kitkakertoimella
0,14 ja karkaistun aluslevyn kanssa kannan kitkakerroin
0,16 yo tutkimuksesta saatuna tietona
CU-800 kierretahnalla koottaessa johtaa kiristysmomenttiin 212 Nm, jonka pyöristämme
210 Nm.
Kävin tekemässä testejä Zn pintaisella ruuvilla ja mutterilla eri voiteluaineilla. Jokaisessa testissä mutteri kiristettiin antamaan saman ruuvivoiman.
Täysin voitelemattomana kiristysmomentti oli 100 Nm (referenssimomentti).
Öljyttynä momentti oli 82,5 Nm.
Klüber BH72-422 momentti oli 95 Nm (tämä on aine, jolla on tarkoitus olla muuttamatta momenttia).
Kuparitahnalla (Moly-Slip) 74 Nm. (löytyy melkein kaikista autotarvikeliikkeistä ja on hyvä aine)
RED LINE CV-2 momentti oli 73 Nm (ei ole ruuveihin tarkoitettu asennustahna!).
NANO Lubricant kiinnileikkaantumisen estävä tahna 74 Nm (ylivoimaisesti kallein aine).
Voima mitattiin testissä lautasjousipaketilla, jossa oli 8 kpl kolmen päällekkäisen lautasen ryhmää yhdessä. Systeemi toimi hyvin. Lautasen koko d20,5/D40 mm ja paksuus 2,5 mm ja h = 3,5 mm. Paketti puristettiin ruuvilla tietyn määrän kasaan ja se johti samaan voimaan kussakin testissä.
Kaikki Molycote-tuotteet antoivat käytännössä samalla momentilla sen pulttivoiman, jonka tuottamiseen kuivana tarvittiin 1,35-kertainen momentti (35 % enemmän momenttia).
Öljyäminen pudotti myös momentin tarvetta runsaasti. Kuivana on väännettävä 1,22-kertaisella momentilla.
Tässä viestiketjussa ensimmäisessä testissä ero täysin kuivan ja ilman sinkkiä olevan ruuvin ja MoS2-voidellun välillä oli suuri. Se oli 1,76-kertainen.
Tässä viimeisessä testissä ero oli 1,35-kertainen. Näiden välinen ero johtuu sähkösinkityksen alentavasta vaikutuksesta kitkaan. Kumpikin mittaustulos pitää paikkansa. Nuffieldissa ei ole sähkösinkitystä sylinterikannen pulteissa.
Jostain syystä rasva RED LINE CV-2 rikkoi mutterista kierteet (testattu kahteen kertaan uudella pultilla/mutterilla), mutta muut varsinaiset kierretahnat eivät rikkoneet mutterikierteitä, vaikka kitkakerroin on niissä sama. En tiedä syytä tähän. RED LINE ei ole kierretahnaksi kehitetty. Nuo muut aineet toimivat kierteen osalta aina siihen asti, kunnes pultti menee poikki.
NANO toimi kyllä hienosti, mutta hinta on huimaava, joten sitä ei valita kierteen voiteluaineeksi tässä tapauksessa.
Koska tarkimmat kirkakertoimen mittaustulokset ovat Würthin CU-800 kuparitahnasta, se on suositeltavin vaihtoehto myös pulling Nuffieldin tapauksessa.
Eräs seikka täytyy vielä huomata tässä asiassa. Jos muttereita kiristetään kuivana, ne ja pultit kuluvat kierteen osalta. Käytettäessä kierretahnaa osat kestävät useita kokoonpanoja vaurioitumatta.
Testasin vielä CU-800 ja COPASLIP kuparitahnojen keskinäistä eroa. Testipultti oli 1/2"-20 UNF GRADE 5 (vastaa 8.8 ruuvia) ja std mutteri ilman pinnoitusta siihen ja toisena vaihtoehtona oli itse valmistettu karkaistu mutteri.
Laskennan mukaan
http://www.tribology-abc.com/sub9.htm, kun valitsee tuolta ensin Screw joints UNF, tightening torque, sitten GRADE 5, sitten 1.0 Sp ja sitten kitkakertoimet 0.14 ja 0.16 ja painaa solve, saa kiristysmomentin, joka on pultin myötörajalla. Momentti on 1332 lb in eli n 150 Nm.
Suurin arvo, jolla laskenta ei anna enää hälytystä ylisuurista jännityksistä, on 0.7 Sp ja sillä kiristysmomentiksi tulee em kitkakertoimilla vain 105 Nm GRADE 5 pultille.
Std mutteri alkoi ensin pettää juuri 150 Nm momentissa. Karkaistulla mutterilla sai selville, että pultti alkaa venyä ja pettää lopullisesti 170 Nm momentissa. Kyllä tuo laskennallinen raja 150 Nm pitää paikkansa. Karkaistu pitkä mutteri ei tietenkään pettänyt. Ehdottomasti korkein kiristysmomentti tuolle GRADE 5 pultille näitä kuparitahnoja käytettäessä on 140 Nm. GRADE 5 pultin kannassa on kolme viivaa (GRADE 8 on 6 viivaa).
150 Nm asti pultti kiristyi tasaisin kääntökulmin, mutta välillä 150-160 Nm avain kääntyi melkein kaksinkertaisen kulman aikaisempiin 10 Nm momentinlisäysportaisiin verrattuna. Pultin myötäminen alkoi heti 150 Nm jälkeen, mutta avain naksahti vielä eli 160 Nm saavutettiin. Sitten 170 Nm momentilla avain ei enää naksahda, vaan pultti alkaa venyä.
Eroa noiden kahden kuparitahnan välillä ei oleellisesti ollut. Molemmilla pultti alkaa pettää lopullisesti 170 Nm momentissa. Tuo Würthin CU-800 tuubin hinta (100g) oli n 8 euroa.
Tähänastinen yhteenveto on se, että tarvitaan erikoisluja vaarnaruuvi, kova ja vähän paksumpi aluslevy sekä karkaistu mutteri, jossa voidaan käyttää alkuperäisiä mittoja. Nämä ovat kaikki valmistettavia osia. Jos mutterista tehdään korkeampi, se voisi tulla esim suuttimien vaihdon tielle ja koska tässä vaiheessa ei ole ilmennyt tarvetta mutterin ylimääräiselle korotukselle, pidetään sen mitat alkuperäisinä.
, ensimmäinen protosatsi pultteja on jo lämpökäsittelyvaiheessa. Tehdään 1400 N/mm2 pultit.
