Come scegliere gli elementi di fissaggio per apparecchiature esposte a urti e vibrazioni

Le apparecchiature esposte a urti e vibrazioni necessitano di qualcosa di più di un “bullone resistente”. Nei frantoi, nelle pompe, nelle attrezzature ferroviarie, nei motori, nei trasportatori, nei compressori e nei macchinari mobili, gli elementi di fissaggio si guastano quando si perde il precarico, le filettature si allentano o si formano crepe da fatica nelle aree sollecitate.

La scelta giusta inizia dallo stato della giunzione, non dalla pagina del catalogo.

Comprendi innanzitutto il rischio di fallimento

L'allentamento delle vibrazioni è solitamente un problema di precarico

Un giunto bullonato funziona perché il bullone si allunga leggermente e blocca insieme le parti. Quando vibrazioni, impatti, assestamenti o movimenti della superficie riducono la forza di serraggio, il giunto può scivolare. Una volta iniziato lo slittamento, il dado potrebbe allentarsi o il bullone potrebbe affaticarsi.

Per informazioni generali sulle cause dell'allentamento, consultare questa guida impedendo l'allentamento del bullone.

Scegli la giusta qualità del bullone

Più forte non è sempre più sicuro

Per le apparecchiature vibranti sono spesso necessari elementi di fissaggio ad alta resistenza, ma specifiche eccessive possono creare nuovi problemi. Un bullone molto duro può avere una minore tolleranza all'uso improprio, allo scarso serraggio o all'infragilimento da idrogeno dovuto a una placcatura inadeguata.

Le scelte comuni includono il sistema metrico 8.8, 10.9 e 12.9 oppure SAE Grade 5 e Grade 8 per i sistemi inch. Per i gruppi di apparecchiature strutturali o pesanti, possono essere applicati gli standard ASTM e ISO.

Per l'approvvigionamento critico per il carico, rivedere elementi di fissaggio ad alta resistenza prima di approvare le sostituzioni di grado.

Abbina dadi, rondelle e filettature

Trattare il giunto come un sistema

Un giunto resistente alle vibrazioni dipende da parti abbinate. Il grado del bullone, il grado del dado, la durezza della rondella, il passo della filettatura, il rivestimento e il metodo di serraggio devono funzionare insieme.

Non accoppiare un bullone ad alta resistenza con un dado di bassa qualità. Non utilizzare una rondella morbida sotto un giunto ad alto precarico. Non mescolare filettature metriche e inch solo perché sembrano vicine.

Controlli chiave:

1. Il carico a prova di dado corrisponde al grado del bullone.
2. La durezza della rondella supporta il carico della pinza.
3. L'impegno del thread è sufficiente.
4. Il rivestimento non danneggia l'adattamento della filettatura.
5. Le superfici dei cuscinetti sono piane e pulite.
6. I valori di coppia corrispondono alla lubrificazione e alla finitura.

Per i componenti corrispondenti, confrontare dadi industriali e rondelle con lo standard del bullone.

Seleziona il metodo di bloccaggio corretto

I dispositivi di chiusura hanno compiti diversi

Nessun metodo di bloccaggio sostituisce il precarico corretto. Aiuta solo a preservare l'articolazione in movimento.

Per vibrazioni gravi, di solito consiglio di testare il metodo di bloccaggio sull'assemblaggio reale. Le ipotesi di riferimento spesso falliscono quando lo spessore della vernice, la ruvidità della superficie o la velocità di installazione cambiano.

Controllo della coppia e del precarico

L'installazione decide le prestazioni

Un fissaggio perfetto può comunque fallire se viene serrato male. La coppia è solo un modo indiretto per creare la tensione del bullone. L'attrito sotto la testa, le condizioni della filettatura, il rivestimento e il lubrificante possono modificare il carico finale della pinza.

Per le apparecchiature critiche, definire:

• Coppia o tensione target
• Sequenza di serraggio
• Condizione di lubrificazione
• Requisito di calibrazione dello strumento
• Riserraggio o intervallo di ispezione
• Metodo di marcatura dopo il serraggio

Per un contesto tecnico più approfondito, vedere il guida alla relazione coppia-tensione.

Considera il rivestimento e l'ambiente

La corrosione peggiora le vibrazioni

Ruggine, sfregamento e danni al rivestimento possono ridurre il precarico e rendere difficile lo smontaggio. La zincatura può essere adatta ai macchinari interni. La zincatura a caldo può essere adatta alle apparecchiature esterne, ma è necessario verificare l'idoneità della filettatura. I rivestimenti in lamelle di zinco vengono spesso utilizzati laddove sono necessari sia resistenza alla corrosione che spessore controllato.

Per la selezione della finitura, confrontare vari elementi di fissaggio rivestiti.

Lista di controllo dell'acquirente finale

Prima di ordinare dispositivi di fissaggio antiurto e vibrazioni, verificare:

• Tipo di carico e direzione delle vibrazioni.
• Standard, qualità e dimensione dei bulloni.
• Grado del dado e funzione di bloccaggio.
• Tipo di rondella, durezza e diametro esterno.
• Rivestimento ed esposizione alla corrosione.
• Coppia, lubrificante e metodo di ispezione.
• Esigenze di certificazione e tracciabilità.
• Accesso per la manutenzione sul campo.

Urti e vibrazioni non perdonano specifiche vaghe. Scegli gli elementi di fissaggio come sistema di giunzione completo, quindi controlla l'installazione. Questa è la differenza tra un bullone che sembra corretto in fattura e uno che rimane serrato in servizio.