Un'applicazione accurata della coppia nella manutenzione del veicolo è fondamentale, poiché livelli di coppia corretti e errati possono influire sui componenti del veicolo. Questo articolo sottolinea l'importanza di utilizzare strumenti calibrati per seguire le specifiche dei produttori, prevenendo potenziali guasti. Questa guida demistifica le impostazioni di coppia, illustrando il loro impatto sulle prestazioni e sulla longevità del veicolo. È una lettura obbligata per chiunque sia appassionato a mantenere l'integrità del proprio veicolo e ottimizzarne le prestazioni.
- FUNZIONE DEI DISPOSITIVI DI FISSAGGIO FILETTATI: BULLONI, BORCHIE, DADI:
Diversi tipi e dimensioni di elementi di fissaggio filettati, i fissaggi, vengono utilizzati nell'industria automobilistica durante i processi di produzione di nuovi veicoli e durante gli intervalli di manutenzione e riparazione.
La loro funzione è quella di creare una forza di serraggio attraverso il giunto dei componenti, senza allentarsi. Un giunto è progettato per mantenere la forza di serraggio corretta entro i parametri prestabiliti per le condizioni dell'ambiente operativo per l'installazione, ad esempio (tipo di materiale, temperatura, carico, vibrazioni, frequenze).
Gli elementi di fissaggio correttamente accoppiati (serrati) sfruttano le proprietà di elasticità dei materiali. Durante il processo di serraggio, il dispositivo di fissaggio si allunga (si estende), quindi tenta di tornare alla sua lunghezza originale (si comprime). Questo processo crea una forza di compressione tra i componenti del giunto.
- La puleggia è montata sul blocco motore. (1)
- Con la coppia corretta applicata. (3b)
- Creare il carico di serraggio corretto. (4b)
- Il carico della cinghia (2) si trasferisce nel blocco motore e non solo nel codolo del dispositivo di fissaggio. (5b)
- Eliminando qualsiasi effetto di taglio. (6b)
CHIUSURE FILETTATE - BULLONI - PERNI - DADI: STRESS E TENSIONE.
La sollecitazione in un dispositivo di fissaggio è direttamente proporzionale alla sua deformazione. La tensione-deformazione di un dispositivo di fissaggio incorporerà un limite elastico (elasticità) e un limite plastico (plasticità). Durante il processo di serraggio, il dispositivo di fissaggio si allungherà (si estenderà), entro il suo limite elastico, e si comprimerà durante il processo di serraggio.
Se un elemento di fissaggio viene sollecitato oltre il suo carico di prova (capacità di carico massima entro il suo limite di elasticità), l'intervallo elastico cambia in un intervallo di plasticità noto come deformazione plastica, quindi la deformazione non è più proporzionale alla sollecitazione. Una volta avvenuta la deformazione plastica, il dispositivo di fissaggio non tornerà completamente o non tornerà alla sua lunghezza originale dopo lo svitamento.
Il punto in cui si verifica la deformazione plastica è noto come (punto di resistenza allo snervamento). Inoltre, il serraggio entro il limite di deformazione plastica è il punto in cui il dispositivo di fissaggio inizia a cedersi, noto come punto di resistenza alla trazione finale (UTS). Una volta raggiunto il punto UTS, qualsiasi ulteriore serraggio del bullone provoca un'ulteriore estensione (stress), fino alla rottura del dispositivo di fissaggio. Il punto in cui il dispositivo di fissaggio si rompe è noto come (punto di trazione).
Grafico delle sollecitazioni e delle deformazioni.
- COPPIA ERRATA E INSUFFICIENTE: (TROPPO BASSO).
- La puleggia è montata sul blocco motore. (1)
- Con coppia applicata in modo errato (troppo bassa). (3a)
- Creazione di un basso carico di serraggio (4a) tra il supporto della puleggia e il blocco motore.
- Il carico della cinghia (2) viene trasferito direttamente sul codolo del dispositivo di fissaggio. (5a)
- Creazione di un effetto di taglio che causa il cedimento del dispositivo di fissaggio. (6a) (vedi Fissaggio tranciato)
Coppia errata: (troppo basso). Chiusura tranciata.
- COPPIA ECCESSIVA ERRATA: (TROPPO ALTO).
- La puleggia è montata sul blocco motore. (1)
- Con una coppia applicata in modo errato (troppo alta), il dispositivo di fissaggio si allunga oltre il suo limite di elasticità ed entra nel limite di plasticità. (3a)
- Creazione di un carico di serraggio errato (4a) tra il supporto della puleggia e il blocco motore.
- Il carico della cinghia (2) viene trasferito direttamente sul codolo del dispositivo di fissaggio. (5a) la sezione allungata-estesa è un punto debole che riceve carichi e frequenze diverse durante il funzionamento del motore.
- Alla fine si crea un effetto di taglio che causa il cedimento del dispositivo di fissaggio. (6a)
- Chiusura in buone condizioni e dispositivo di fissaggio che è stato troppo stretto, ha superato il limite di elasticità ed è entrato nel limite di plasticità, ora non tornerà alla sua lunghezza originale. (vedere Condizione del dispositivo di fissaggio).
Coppia errata: (Troppo alto). Condizione del dispositivo di fissaggio.
- CARICO DI SERRAGGIO ERRATO: - (ROTTURA DELLA FILETTATURA).
Se le specifiche di coppia prescritte dal produttore del veicolo e il corretto processo di serraggio angolare non vengono rispettati, non sarà raggiunta la forza di serraggio corretta e potrebbero verificarsi danni alla filettatura del blocco motore, alcune applicazioni filettate in alluminio del blocco motore sono estremamente sensibili a coppia, vibrazioni, frequenze e usura errate.
- La puleggia è montata sul blocco motore. (1)
- Se la filettatura si rompe (3a), l'impostazione della coppia del dispositivo di fissaggio viene persa, con conseguente carico di serraggio errato (4a) tra il supporto della puleggia e il blocco motore.
- Il carico della cinghia (2) viene trasferito direttamente sul gambo del dispositivo di fissaggio (5a), la sezione allungata-estesa è un punto debole che riceve carichi e frequenze diverse durante il funzionamento del motore.
- Alla fine si crea un effetto di taglio che causa il cedimento del dispositivo di fissaggio. (6a)
- Rottura della filettatura del blocco motore in alluminio, materiale in alluminio nella filettatura del dispositivo di fissaggio, (vedere rottura della filettatura in alluminio).
Carico di serraggio errato: (Danni alla filettatura). (Rottura del filo di alluminio).
Il serraggio di un dado o bullone, applicando solo il valore di coppia prescritto in Nm, non garantisce il raggiungimento della forza di serraggio desiderata; i test hanno dimostrato che possono verificarsi differenze nel serraggio.
I manuali di istruzioni attuali raccomandano di utilizzare un angolo di coppia e un valore di coppia prescritto (ad esempio, 20 Nm + 45°).
- IMPOSTAZIONI DELL'ANGOLO DI COPPIA:
L'uso di un angolo di coppia consente un risultato più accurato. In alcuni casi, il manuale indicherà di applicare prima la coppia prescritta, attendere qualche istante, quindi applicare la coppia angolare, attendere nuovamente, quindi applicare nuovamente la coppia angolare se necessario (e così via).
Questi tempi di attesa richiesti fanno parte del processo di serraggio per consentire (assestamento o riposo) il tempo di fissaggio, per garantire il raggiungimento della giusta quantità di forza di serraggio.
NOTA:
20 Nm + 45° + 45°, è diverso da 20 Nm + 90° Tra le due impostazioni angolari di 45°, il dispositivo di fissaggio deve «stabilizzarsi» o «riposare».
Strumento di impostazione dell'angolo di coppia. Chiave dinamometrica.
Gates raccomanda di seguire le specifiche di coppia del produttore del veicolo e di utilizzare chiavi dinamometriche calibrate e strumenti di impostazione dell'angolo di coppia per tutte le installazioni di fissaggio critiche, per garantire l'applicazione delle specifiche di coppia corrette