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Titolo: Chiavi dinamometriche - Piccolo corso veloce.

Qualche messaggio oltre si parlava della chiave dinamometrica
in vendita alla Lidl.
Forse per alcuni può essere interessante sapere il perchè si usa
un attrezzo del genere nel serraggio delle viti, quando deve essere
usato, e quali sono i suoi limiti.
"PICCOLE NOTE PRATICHE AD USO DEI FAI DA TE
SUL SERRAGGIO DELLE BULLONERIE".
(Ovvero,  la chiave dinamometrica non è poi quell' attrezzo
così sofisticato come si crede, ma farne senza a volta può
essere oggetto di molti dispiaceri).
1)- Precarico e sollecitazioni nei collegamenti a vite.
Quando si serra un dado sulla vite corrispondente, oppure
quest' ultima in una sede filettata, si esercita sempre un' azione
di trazione sul gambo della vite stessa.
In questi collegamenti tale forza di trazione (con la quale la stessa
tiene unite le parti) si chiama  "precarico".
In altre parole il precarico è la forza che sollecita a trazione
il gambo della vite, applicata alla stessa tramite l' azione
di rotazione della filettatura del dado di stringitura e contrastata
dalla superficie d' appoggio (gereralmente tramite l' interposizione
di una rondella).
Però,oltre il precarico, molto spesso sulla vite si esercitano
altre forze esterne che si aggiungono al precarico.
Sono i "carichi esterni" o "sollecitazioni", che possono essere di
tipo statico (se di valore fisso), oppure "dinamico" (se hanno un
valore variabile nel tempo).
Facciamo un esempio.
Un traliccio di sostegno di una linea elettrica aerea, ancorato a
terra da una giunzione filettata (tirafondi), sembrerebbe una
struttura assoggettata a carico statico.
In realtà sono sempre presenti anche sollecitazioni dinamiche,
dovute a spinte del vento, vibrazioni, oscillazioni, tiro anomalo delle
funi, ecc., che fanno variare continuamente la forza con la quale
sono sollecitati gli ancoraggi alla fondazione.
Figuramoci in un motore od in una struttura mobile!
Quando il valore massimo del carico dinamico supera il valore
del precarico della vite, è quasi sicuro che la stessa prima o poi
si romperà, anche per effetto delle sollecitazioni "a fatica",
cioè che non producono una rottura immediata ma la inducono
dopo un certo numero di "cicli di carico".
Per evitare quindi la rottura delle viti, è bene perciò applicare
un precarico che sia di valore superiore al più alto carico
dinamico previsto dal collegamento.
Capito il trucco ? In altre parole :
Se il precarico applicato alla vite è superiore al massimo carico
dinamico che la vite dovrà sopportare, questa si comporterà
come se fosse caricata staticamente, e non si romperà.
2) - Sistemi di applicazione del precarico alle viti.
Stabilito per le ragioni di cui sopra che serve precaricare le viti,
come si procede ?
Ci sono tre metodi :
- 1) precarico al limite di elasticità della vite
- 2) precarico oltre il limite di elasticità ed entro il campo della
   deformazione permanente
- 3) precarico con margine di sicurezza al di sotto del limite
  di elasticità della vite
I primi due metodi sono i migliori e più accurati, ma non è
possibile adottarli usando le semplici chiavi dinamometriche
oppure gli avvitatori ad impulso, cioè dispositivi che misurano
la "coppia di serraggio".
Questa, infatti, una volta raggiunto il limite di elasticità del
materiale costituente la vite, non aumenta più, e stringendo
ulteriormente si arriverebbe alla rottura del gambo della vite
pur avvitando a coppia costante.
Con tali metodi si deve perciò usare un sistema che,
una volta assicurato il collegamento con una certa coppia definita,
possa apprezzare l' allungamento della vite stessa sotto l' azione
dell' ulteriore carico applicato.
E' quello che si fà con speciali dispositivi elettronici (per i
collegamenti più critici ed importanti), oppure, sapendo il
valore di passo della vite in trazione, applicando una ulteriore
e ben definita rotazione  al dado di stringitura, che
corrisponderà ad un allungamento ben preciso della vite.
Questo ultimo sistema, per inciso,  è quello adottato per il
serraggio delle viti di testata dei motori a scoppio delle automobili.
I servizi tecnici delle Case costruttrici perciò forniscono alle
loro reti di assistenza i dati dei serraggi, espressi in un valore
numerico di coppia più un valore angolare di rotazione
supplementare da dare alla vite (o al dado) dopo che è già
stata "tirata" con chiave dinamometrica.
Il terzo sistema invece, pur essendo meno preciso dei primi due,
è quello ordinariamente usato con le chiavi dinamometriche
o gli avvitatori ad impulsi.
In tal caso ci si accontenta di applicare (misurandone il valore),
una coppia di serraggio tale da dare alla vite un carico assiale
(ricordate ? = precarico), che sia una percentuale del carico che
produrrebbe lo snervamento del materiale della vite.
Generalmente si adotta un valore pari al 70-75%.
Naturalmente esistono delle formule matematiche per calcolare
il precarico in funzione del materiale, della sezione resistente,
del passo della vite ad altre variabili.
Però coloro i quali devono semplicemente fare il lavoro di
stringitura, possono trovare i valori già calcolati, espressi in
valori di coppia in funzione del diametro di vite unificata.
Più oltre  posterò sia una formula per il calcolo del precarico
(o della coppia di stringitura), come una tabella riepilogativa
con i medesimi dati validi per le viti metriche.
3) - Coppie di serraggio e fai da te.
In conclusione, il sistema di controllo del serraggio delle viti
tramite chiave dinamometrica è l' unico adottabile da un
fai da te, che peraltro non avrà molte occasioni di utilizzarlo.
E' bene comunque conoscerlo, anche se ha molti limiti ed
imprecisioni dovuti soprattutto alle variazioni di attrito nella
stringitura, a causa di variabili inerenti la lubrificazione e/o
piccole irregolarità od ammaccature dei filetti.
Inoltre, se qualcuno ha la possibilità di controllare a mezzo
di chiave dinamometrica la coppia con la quale di solito
pratica manualmente il serraggio delle viterie, lo faccia.
Tendenzialmente si è portati a "stringere" troppo le viti di
piccolo diametro, e meno del dovuto quelle più grandi.
Con questo sistema empirico ma efficace si riesce a valutare
e dosare la propria forza muscolare, anche in assenza
di  esperienza come possono avere coloro i quali  lavorano
per mestiere nel settore dei montaggi meccanici.
Per curiosità accludo qui sotto uno schemino che evidenzia
la tipica precisione ottenibile con i sistemi di serraggio
dei quali abbiamo parlato
                                                             Precisione del
  Metodo di serraggio :                          precarico ottenibile
- manuale, con operatore addestrato   :                  +/-  35 %
- con chiave dinamometrica ordinaria  :                  +/-  25 %
- con chiave dinamometrica di precisione,
   tarata esattamente e con esecuzione accurata  :   +/-  20 %
- con sistema chiave dinamometrica/
  serraggio angolare                                           :   +/-15 %
- con controllo estensimetrico elettronico           :   +/-    7 %
Se qualcuno peraltro è interessato a calcolarsi i valori di coppia
di serraggio per le usuali viti con filettatura metrica ISO, passo
la formula
                      D * P * K
         C  =    -------------
                        1000
dove :
C  =  coppia in newton * metro
D   =  diametro della vite in mm
P   =  precarico in newton che si vuol dare alla vite
K  =  coefficiente che tiene conto di molti fattori, e che può variare
         da 0,12 (viti molto ben lubrificate), sino a 0,3 (viti in acciaio
         inox montate a secco). Mediamente, per ordinaria bulloneria,
         potete usare un K pari a circa  0,2.
Per finire (ed è la cosa più importante), passo una tabella con i valori
di precarico e di coppia già calcolati per le usuali viti con filettatura
metrica per i diametri che possono interessare un hobbista.
Diametro  in mm         Precarico in newton        Coppia in newton*m
M3                                 2.550                                1,5
M4                                 3.930                                3
M5                                 6.360                                6
M6                                 9.000                              10,4
M8                               16.400                               24,6
M10                             26.000                               50
M12                             37.800                               84,8
M14                             51.500                             135
M16                             70.300                             205
Da questa tabella si evidenzia che la chiave dinamometrica del Lidl,
che è data per un campo di misura da 28 a 210 Newton*m,
è adatta per stringiture di viti da M8 a M16.
Nota : I dati della tabella sono validi per bulloneria con classe
di resistenza di 8.8, cioè quella più usata per le ordinarie
costruzioni meccaniche.
Per bulloneria di classe diversa, moltiplicare per i coefficienti seguenti :
Classe 4.8     moltiplicare per 0,5
Classe 10.9   moltiplicare per 1,4
Classe 12.9   moltiplicare per 1,7
Cordialità.
               Paul
---
Outgoing mail is certified Virus Free.
Checked by AVG anti-virus system (
http://www.grisoft.com
).
Version: 6.0.679 / Virus Database: 441 - Release Date: 07/05/2004

 come se fosse caricata staticamente, e non si romperà.
Non sono proprio sicuro di quanto sopra e provo a spiegarmi:
Immaginiamo una vite soggetta a carico dinamico alternato quindi forza
che va da -x a x ciclicamente. Se la vite viene precaricata con un
carico y il carico risultante varierà sempre ciclicamente da -x+y a
x+y. Se y > x la vite non sentirà più un carico alternato ma un carico
pulsante, comunque sempre dinamico che può portare a rottura per
fatica.
Pronto ad essere smentito in caso abbia detto fesserie!:-)
Ciao, Bomber

                Paul
Domanda: la lunghezza di ogni chiave varia in modo crescente per cui
dovrebbe grossomodo permettere di raggiungere una coppia adeguata a ogni
diametro?
Secondo le mie esperienze e il sensore dinamometrico incorporato nelle
braccia fino a M6 è facile rompere la vite, con M8 ci vuole un certo
impegno, da M10 in avanti è impossibile.
Da M20 in su uso di solito uno spezzone di tubo infilato nella forcella
della chiave.
Fabbrogiovanni.

 la lubrificazione e/o piccole irregolarità od ammaccature
Ma in teoria le viti andrebbero lubrificate o no?
Tempo fa un meccanico mi disse che andrebbero lubrificate con 
qualche goccia di benzina, in modo che dopo poco tempo la 
benzina volatilizza e si perde la lubrificazone.

 > la lubrificazione e/o piccole irregolarità od ammaccature
Il termine corretto è "chiusura". Ciao          piero847

mf0447 ha scritto:


      Forse gergale! Ma il risultato dello stringere e' stringitura
      o serraggio! :-))
      ciaofelix:-)
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news
 segnala gli abusi ad 
ab...@newsland.it

 benzina volatilizza e si perde la lubrificazone.
In certi casi le case prescrivono le coppie di serraggio delle viti 
con lubrificazione, in altri senza. Non si deve lubrificare una vite 
quando non viene prescritto, e viceversa. Quella della benzina non 
l'avevo mai sentita.
-- 
Giuliano
alias Giuli el Dabro
Togli "le mani dalla bocca"
se mi vuoi scrivere privatamente
e ricorda: "Prima de parlar tasi"

 impegno, da M10 in avanti è impossibile.
Mi dispiace smentirti, ai tempi d'oro (quando avevo poco più di vent'anni)
mio padre si inc@@@@@a come una vipera perchè io stringevo talmente i
tiranti
delle staffe della banchina fresa che spesso spanavo i dadi e, qualche
volta,
strappavo la barra filettata (magari già un po' affaticata, lo ammetto) da
14!!!!!!!!!!!!!
SENZA TUBO!!! Solo con la chiave.
ciaoDave   ;-))))))


 ciaoDave   ;-))))))
A 20 anni tutto è più facile:-)
Fabbrogiovanni.

 diametro?
Se ho capito bene la domanda, la risposta è negativa.
Ovvero la lunghezza delle chiavi di manovra non è proporzionale
alla coppia corrispondente alla misura che dovrebbero stringere.
Almeno le chiavi usate correntemente nelle applicazioni meccaniche.
Il motivo credo sia per ragioni d' ingombro e di praticità
dell' attezzatura.
La cosa è ancor più evidente nelle chiavi per il serraggio delle viti
con testa a cava esagonale (brugole), dove la differenza di lunghezza
delle chiavi per le varie misure di vite è ancor più modesta
che in quelle a forchetta.


 Il termine corretto è "chiusura". Ciao          piero847
Devo dedurre che tutto il resto và bene ?.
Ho impiegato più di un' oretta a compilare il messaggio,
e preferirei evitare di ricontrollare con spietato puntiglio
tutti i termini tecnici utilizzati.


 Pronto ad essere smentito in caso abbia detto fesserie!:-)
Forse non mi sono spiegato bene e ti ho indotto in errore.
Il tuo ragionamento non fa una grinza. Ovvero se, data una vite con
un certo diametro e correttamente precaricata, si applica un carico
dinamico concorde per direzione a quella del precarico (trazione),
può essere che si oltrepassi il limite ammesso di resistenza.
Quindi la vite (che è mal dimensionata), arriverà a rottura.
Il rimedio è semplicissimo.
Il progettista si pentirà dell' errore commesso (o chi per lui), ed adotterà
un diametro di vite superiore quanto basta perchè il valore di precarico
della nuova vite sia superiore al valore della sollecitazione esterna,
e che è rimasta di valore immutato.


 Ma in teoria le viti andrebbero lubrificate o no?
Qui non ti sò rispondere, perchè i tipi d' impiego e le possibili
applicazioni sono vastissime, e solamente chi ha progettato
il collegamento filettato ha titolo per decidere.
In effetti il problema che hai sollevato non è da poco, in quanto
dell' energia spesa nel serraggio, solamente il 10% circa è quella
che determina il precarico della vite. Il restante 90% se ne và
negli attriti dei filetti e nello scorrimento della rondella o del piano
di stringitura.
Una diversa lubrificazione della vite, quindi, determina una grande
variazione del precarico applicato alla vite.
Che io sappia, chi lavora seriamente in questo campo determina
sperimentalmente le condizioni di lubrificazione, qualunque esse
siano, e ne rende edotti coloro i quali dovranno applicarle.


                  Paul
Hai afferrato perfettamente la domanda.
Posso pertanto continuare tranquillo a usare il tubo-prolunga per i
diametri maggiori.
Fabbrogiovanni.

 fatica.
proverò a non fare cattive figure visto che sono cose di tanti hanni fa:
il precarico di un bullone porta a lavorare compresse le lastre che esso
unisce; nel momento in cui viene applicato un carico (ovviamente alle lastre
e non direttamente sul bullone) che cerca di allontanare le lastre esso
dovrà prima eguagliare la tensione di compressione esistente tra le stesse e
poi andrà ad incrementare la tensione sul bullone: ciò rende resistente a
carico maggiore la giunzione fatta con bulloni.
Spiego: se il precarico del bullone è 50 [mele] le lastre unite (o altre
parti meccaniche unite) saranno compresse tra loro con una tensione di 30
[banane] (cioè le 50 [mele] diviso la superficie della giunzione). se
applico un carico che tende ad aprire la giunzione finchè non raggiungo le
30 [banane] il bullone non riceverà alcun carico aggiuntivo sul proprio
stelo e solo da allora in su sarà a rischio di rottura.
come ogni cosa ovviamente va ben dimensionata.
mi scuso per l'utilizzo di un sistema di misure non standard quale [mele] e
[banane].
Ciao
Swift

alla coppia corrispondente alla misura che dovrebbero stringere.
Anche perche' lo stesso tipo di chiave (ad esempio combinata
occhio-forchetta), si trova in commercio in lunghezze diverse a
seconda del produttore o del modello, anche dello stesso produttore.
Ergo, non c'e' una relazione tra lunghezza della chiave e momento
torcente richiesto.
Ciao
	Macs


Ok tutto chiarissimo, thanks!:-)
Bomber