Coppia serraggio e attrito, dubbio

Ciao ragazzi, ho un dubbio sulla coppia di serraggio rappresentata nelle varie tabelle.
Devo fissare una piastra con delle viti e bulloni, ma il chockfast che si trova sotto la piastra deve subire una compressione < 35kg/cm2.
Devo utilizzare delle viti M20. Ma se applico i valori cone da tabella a 0,2 di coeff. di attrito, supero di parecchio la compressione del chockfast. Ho provato anche a utilizzare le coppie con coeff. di attrito inferiori e a variare il grado del materiale a 6.8 ma cresce il valore della compressione.

La mia domanda è:
Posso ridurre il valore della coppia di serraggio?

Esempio:
Viti M20 8.8 a 0,20 attrito, coppia 471Nm.
Posso utilizzare con stessa vite e attrito una coppia di 285Nm? Come faccio a capire se questo valore crea allenamenti alle viti?

Sarebbe gradito uno schema.
Immagino sia un riempitivo a resina o in alternativa un cuscinetto di gomma interposto tra macchinario o piastra che porta il carico e il muro o il pavimento di calcestruzzo.

Per prima cosa devi essere sicuro dei numeri.
Se il riempitivo può sopportare 35kg/cm² cioè 3,4MPa devi calcolare dal prima l'area A della piastra a contatto con la resina.
Poi per creare una pressione devi generare una forza nota (serraggio bullone).
[math]F=\frac{P}{A}[/math]
Piccola delucidazione:
- dado: elemento femmina fikettato
- vite: elemento maschio filettato con testa
- bullone: dado+vite

Un accoppiamento con una vite/dado cederà al valore del carico di rottura a trazione dell'elemento più debole dei due.

Se metti le viti chiuse con le dita e impedisci che si svitano, magari con sistemi meccanici o loctite andranno in tensione sotto carico muovendosi del gioco più l'allungamento e poi si avrà la strizione con cedimento.
Quindi usare la coppia tabellata non serve a nulla.

Qui di seguito un'immagine di un calcolo cone formule per mettere in relazione coefficiente di attrito, coppia e forza assiale.

Ho scoperto che io e te abbiamo problemi a scrivere giuste la m e le n .. sarà il correttore del telefono

A parte questo, puoi vedere che un M20 in classe 8.8 ha una tensione di snervamento di 640MPa e una tensione di rottura di 800MPa.
Per vedere quanti kN di forza equivalente sono, devi calcolare l'area resistente e fare la formula inversa di:
[math]\sigma=\frac{F}{A}; \sigma=Rs, Rm[/math]Chiaramente in tutto questo ho posto il fattore di sicurezza pari a uno ma è bene che stia ben sopra, soprattutto in condizioni di carico dinamico.

meccanicamg ha detto:

Sarebbe gradito uno schema.
Immagino sia un riempitivo a resina o in alternativa un cuscinetto di gomma interposto tra macchinario o piastra che porta il carico e il muro o il pavimento di calcestruzzo.
Visualizza allegato 71497
Per prima cosa devi essere sicuro dei numeri.
Se il riempitivo può sopportare 35kg/cm² cioè 3,4MPa devi calcolare dal prima l'area A della piastra a contatto con la resina.
Poi per creare una pressione devi generare una forza nota (serraggio bullone).
[math]F=\frac{P}{A}[/math]
Piccola delucidazione:
- dado: elemento femmina fikettato
- vite: elemento maschio filettato con testa
- bullone: dado+vite

Un accoppiamento con una vite/dado cederà al valore del carico di rottura a trazione dell'elemento più debole dei due.

Se metti le viti chiuse con le dita e impedisci che si svitano, magari con sistemi meccanici o loctite andranno in tensione sotto carico muovendosi del gioco più l'allungamento e poi si avrà la strizione con cedimento.
Quindi usare la coppia tabellata non serve a nulla.

Qui di seguito un'immagine di un calcolo cone formule per mettere in relazione coefficiente di attrito, coppia e forza assiale.

Visualizza allegato 71498

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Errata corrige post #2:
[math]p=\frac{F}{A}[/math]

Ma il valore indicato nelle varie tabelle, in teoria non rappresenta la miglior coppia da applicare per una determinata vite (ad esempio nel mio caso M20 8.8 con K=0,2?)?
In merito ai calcoli li avevo fatti.
Per farti un esempio, considera una struttura inferiore saldata, il chockfast e una piastra superiore che viene tenuta ferma dal precarico delle viti. La piastra superiore è soggetta ad una spinta orizzontale, quindi le viti devono avere un precarico che superi l'attrito tra la piastra e il chockfast per evitare slittamento e rottura a taglio delle viti.


Il calcolo eseguito è il seguente:
verifico l'area del chockfast, il numero di viti e il diametro.
Successivamente calcolo la tensione corrispondente per ogni vite:
[math]F = \frac{Coppia}{K*D}\\[/math]
Coppia = serraggio
K = coeff. di attrito
D = diametro vite

Mettendo come da tabella (per M20, 8.8, K0,2) la Coppia=471Nm
Ottengo una tensione della vite pari a
[math]F = \frac{Coppia}{K*D}\\ = 117750 N[/math]e una sollecitazione di
[math]σ = \frac{F}{Avite}\\ = 374,8N/mm2[/math]
Come sollecitazione della vite sono sotto lo snervamento, il problema è che per il calcolo della compressione del chockfast ottengo:
[math]Pchockfast = \frac{Peso Macchinario+(F*n°viti)}{Achockfast}\\ = 0,77 Kg/cm2[/math]
Ma questo valore deve rimanere sotto il 0,35 Kg/cm2.

L'unica è ridurre la Coppia di serraggio a 280Nm, mantenendo perà il coeff. di attrito a 0,20 nel calcolo.
In questo modo ottengo una pressione sul chockfast di 0,34Kg/cm2

Ma il mio dubbio è: posso abbassare il valore della coppia tabellare di una determinata vite, mantenedo il coeff. di attrito pari a 0,20?

Se non posti tutti i dati è impossibile che verifichiamo formule e risultati.
Dalla tua immagine si vede che hai le viti esterne troppo vicine al bordo e quindi in quella zona smaciulli il cuscino di gomma.

La prima cosa che devi fare è calcolare la forza di attrito orizzontale che ti serve a non fare muovere la machina Fo.

[math]Fo=f_a•(P+N_v)[/math]
Per generare Fo hai il contributo del peso macchina e della forza di schiacciamento delle viti da M20 che stai usando.

Se la tua forza applicata Foa è minore di Fo generabile allora il sistema non si muove.

Solo in questa condizione devi successivamente verificare la pressione specifica della gomma. Se è troppa non puoi fare altro che aumentare l'area di contatto. La forza delle viti non la puoi abbassare altrimenti Foa risulta maggiore di Fo e quindi si sposta la macchina.

Comunque ti consiglio di usare euro codice 3 UNI EN ISO 1993-1-8 per avere una verifica attuale e non puramente accademica.

Tieni presente però che la forza che genera le viti, su un elemento elastico va valutata in modo differente rispetto alle bullonatura di piastre.

Ti consiglio VDI 2230 che spiega molto bene come devi considerare l'interazione piastra/gomma.


La coppia tabellata di chiusura viti è quella al 70% dello snervamento ma nessuno dice che devi tirare fino a lì. Tiri a coppia pari alla forza che ti serve.
Ti ripeto, una vite la puoi anche non chiudere, se il peso macchina moltiplicato il coefficiente di attrito vince la forza orizzontale applicata.

In merito alle questioni generali, riferite al tuo schema, ci sono delle questioni grafiche e progettuali non corrette:


- manca l'asse di simmetria delle viti
- la distanza dal bordo è poca per rendere efficace la pressione uniforme
- il dado e controdado che hai usato non sono messi nella posizione giusta. Il dado basso si usa per primo per garantire la coppia di serraggio al 20÷50%. Il dado normale o serie lunga si mette per ultimo per stirare i filetti al fine di non fare svitare, portando così tutta la coppia del serraggio e spingendo il dado basso verso la piastra. Leggi questa discussione post #26.
Vedi la seconda immagine qui sotto: