Determinación de la precarga del perno

Determinación de la precarga del perno

2.1 fórmula para calcular el momento de aprietamiento

Tras un estudio sobre la precarga en las estructuras aeronáuticas realizado por boeing, un fabricante de aeronaves de renombre internacional, se llegó a las siguientes conclusiones: Para los pernos utilizados en la estructura general de la aviación, la magnitud de la precarga debe ser aproximadamente la mitad de su carga de rendimiento y no más del 70% como máximo. Sin embargo, como la estructura de la aviación se verá afectada por la carga dinámica de la aeronave, la precarga del perno debe ajustarse adecuadamente y se elige alrededor del 35% de su carga de rendimiento más adecuada. La precarga de los pernos aeroestructurales se calcula con la siguiente fórmula:

Donde: F es la precarga del perno; K1 se expresa como el coeficiente de precarga, que en general se elige entre 0,35 y 0,7; As es el área de la sección de tensión del perno; σs es el punto de elasticidad del material del perno.

La fórmula solo se puede calcular teóricamente para la precarga del cerrojo. En el trabajo práctico, es imposible medir con precisión la precarga del cerrojo y, por lo tanto, no lograr un control preciso. Por lo tanto, el trabajo real generalmente convierte la fórmula de la precarga para obtener la fórmula de cálculo del par de apriete, de modo que mediante el control del par de apriete, se realiza el control de la precarga.

El par de apriete se refiere principalmente a los siguientes tres tipos: primero, el par necesario para producir la precarga esperada en la estructura de la unión de atornillado; En segundo lugar, el momento necesario para superar la resistencia a la fricción producida durante el apretón; En tercer lugar, superar la resistencia del mecanismo de autobloqueo del momento requerido. Finalmente, según el tipo de par de apriete, se ha recopilado la fórmula teórica para el cálculo del par de apriete del perno:

Donde: F representa la precarga esperada; M es el momento final de apriete del perno; D2 es el diámetro medio del hilo; P es El Paso; μ1 coeficiente de fricción entre el conector y la tuerca; μ2 es el coeficiente de fricción entre los hilos; β es un medio ángulo en forma de diente roscado; λ es el ángulo de elevación del hilo; ρ es el ángulo de fricción entre las roscas del perno y la tuerca; R es el radio del círculo exterior de la superficie de soporte de la tuerca; R es el radio del círculo dentro de la superficie de soporte de la tuerca. Sin embargo, en el trabajo práctico, si se calcula el momento de aprietamiento del perno de acuerdo con la fórmula (2), parecerá muy problemático. Por lo tanto, para facilitar el cálculo de la ingeniería real, simplifique (2) y finalmente obtemos la siguiente fórmula:

(3) en la fórmula: K2 es el coeficiente de momento de aprietamiento; F se expresa como la precarga y F se calcula con la ecuación (1); D es el diámetro nominal del hilo.

2.2 método de prueba de torque de apriete

Después de estudiar los numerosos resultados experimentales de las fórmulas anteriores, se puede llegar a una conclusión: los momentos calculados a través de la fórmula (3) pueden satisfacer los requisitos de ingeniería pertinentes en general.

Sin embargo, debido a que la estructura de aviación requiere alta estabilidad y firmeza, por lo que para obtener un momento preciso, es necesario verificar el resultado del cálculo a través del experimento. Los métodos específicos son los siguientes: en primer lugar, la precarga F requerida para la estructura de conexión se calcula de acuerdo con la ecuación (1); En segundo lugar, de acuerdo con el resultado del cálculo de la fórmula (1), se calcula el momento de la estructura de conexión; En tercer lugar, estrictamente de acuerdo con los requisitos de momento en la estructura de conexión de los documentos nacionales relevantes, realizar experimentos para verificar el error entre el momento y la precarga teórica del perno.