14.08.2020 | Kategori : spectrum
OMDREJNINGSMOMENTET
Den multiplicerede kraft
Omdrejningsmomentet (fysisk formeltegn »M«) betegner drejeeffekten for en kraft (F) på et emne – f.eks. på en skrue. Det beregnes ud fra den anvendte kraft – enhed »Newton« eller »N« – multipliceret med længden på håndtaget, via hvilken denne virker på drejepunktet – enhed »meter« eller »m«. Enheden, som omdrejningsmomentet angives i, hedder derfor N x m, dvs. N·m.
Teknisk set er en forskruning en langt mere kompleks sag, end placeringen af en skruetrækker, en skralde eller en momentnøgle lader er.
Så snart skruen spændes, optræder der langsidede (»aksiale«) kræfter på denne. Disse medfører med stigende klemkraft en strækning af skruen. Mens skruen strækker sig, komprimeres f.eks. to komponenter, der skal forbindes, med samme kraft. Så snart den nødvendige forspændingskraft er opbygget, opstår der en såkaldt friktionsforbindelse mellem de komponenter, der skal forbindes: begge komponenter skal reagere, som om de var en del.
Hvilken betydning har omdrejningsmomentet i forbindelse med dette? Svaret er simpelt: ved mange forskruninger skal et på forhånd defineret tilspændingsmoment overholdes. Kun hvis dette anvendes korrekt, er det muligt at opnå den nødvendige forspændingskraft. Derfor er det i sådanne tilfælde nødvendigt at anvende skrueværktøj, som en tilbageført momentnøgle. Tilbageført betyder her f.eks. en regelmæssig kalibreringsdokumentation. En normal praksis er i den forbindelse den årlige kalibrering af momentnøglen udført af et anerkendt kalibreringslaboratorium. Først da muliggør den en kontrolleret skruespænding i reproducerbar kvalitet.
Jo længere håndtaget er, jo mindre mærker brugeren, hvor stor kraft vedkommende netop udøver på et skruehoved eller forskruningen. Det hele bliver endnu mere komplekst, så snart der på en momentnøgle anvendes indstiksværktøjer med et stikmål, der afviger fra standarden. I dette tilfælde skal der for mekaniske momentnøgler beregnes en korrigeret visnings- og indstillingsværdi og for elektroniske momentnøgler skal skrueparametrene tilpasses tilsvarende, inden man starter skruespændingen.
N·m - Newtonmeter
Den mest almindelige enhed til at angive omdrejningsmomentet er newtonmeter. Den er en del af det internationale enhedssystem (SI) for fysiske størrelser. En newtonmeter svarer til 1 joule energi og er det mekaniske arbejde, der udføres, så snart en newton virker over en afstand på en meter.
ft·lb - Foot pound
Enheden Foot pound stammer fra det angloamerikanske målesystem og er en britisk og en amerikansk enhed til angivelse af omdrejningsmomentet. Oprindeligt hed den Pound foot (lbf·ft), men den blev omdøbt for at forebygge forvekslinger med enheden med samme navn for energi. En ft·lb svarer til ca. 1,356 joule – og dermed den energi, der er nødvendig for at løfte en enhed med en vægt på et pund med en vægtarm fra en fod.
in·lb - Inch pound
Enheden Inch pound (lbf·in) stammer ligeledes fra det angloamerikanske område. 1 in·lb svarer til 0,11298483 joule, den energi, der er nødvendig for at løfte en vægt på et pund med en vægtarm på en tomme (2,54 cm).
Metal bevæger sig
Det er ikke til at tro: en skrue kan simplificeret sammenlignes med en fjeder. Den kan strække sig med måde og trække sig sammen igen og dermed opbygge en forspænding. Her gælder: mange parametre påvirker denne proces – f.eks. højden på underhovedfriktionen, ændringerne i højden på den påvirkende kraft og friktionen i gevindets område, samt indstillingsreaktionen for hele skrueforbindelsen. En momentnøgle, anvendt af uddannet personale, hjælper med at minimere de negative påvirkninger, og dermed at opnå så nøjagtige resultater som muligt.
Uvurderligt: tilspændingsmoment
Tilspændingsmomentet opstår ved skruepunktet – her på skrueaksens midterpunkt. Fysisk betragtet er det produktet af længden på vægtarmen og den anvendte kraft, der skal bruges til at spænde skrue.
Hvis man tænker på, at der i gennemsnit kun indgår 10% af det anvendte samlede moment over det skæve niveau (gevindforløb) i realiseringen af forspændingskraften, og den resterende del hovedsageligt går tabt i hoved- og gevindfriktion, bliver man hurtigt klar over, at en ren manuel spænding uden momentnøgle ikke kan forsvares i forbindelse med en kontrolleret skruespænding. Derudover skal man være opmærksom på, at skruearbejde ikke ligner hinanden. Skruer reagerer forskelligt afhængigt af skruearbejde. På grund af skrueforbindelsens forskellige fleksibilitet kan et skruearbejde både være meget hårdt og meget blødt. Hermed menes tilspændingsvinklen fra hovedkontakten. Denne kan ligge i området fra meget hård (ca. 30°) til meget blød (ca. 720°). Mulige påvirkningsfaktorer her er det materiale, der skal forbindes (f.eks. kobber/stål, tætninger, antallet af de klemte forbindelseselementer, samt også selve klemlængden osv.) og selve skruens kvalitet/karakteristik.
- Tilspændingskraft vha. manuel aktivering
- Summen af alle omdrejningsmomenter
- Forspændingskraft
- Gevindfriktion
- Underhovedfriktion