Napięcie wstępne w śrubie

Napięcie wstępne w śrubie wprowadza się w celu wywołania sprężystego rozciągnięcia śruby luźnej generującego siły nacisku na powierzchnie łączonych elementów. W projektowaniu maszyn i połączeń mechanicznych ważna jest kontrola naprężeń, ponieważ poprzez odpowiednią kontrolę, można znacznie wydłużyć jej żywotność (zwłaszcza w przypadku obciążeń dynamicznych) i uzyskując taką samą siłę napięcia zapewniającą wytrzymałość złącza.

Napięcie wstępne śruby$$P_w\le \frac{k_r\pi {d_r}^2}{4}$$maksymalne możliwe napięcie wstępne śruby, dla danych naprężeń dopuszczalnych

gdzie:
$d$ - średnica rdzenia śruby
$k_r$ - naprężenia dopuszczalne ${\sigma }_r\le k_r=\frac{R_e}{x}$

Kontrolę siły napięcia wstępnego $Pw$ można zapewnić poprzez:

1. kontrolę momentu dokręcenia nakrętki/śruby - np. poprzez stosowanie kluczy dynamometrycznych.
   
   W przypadku używania kontroli napięcia wstępnego za pomocą momentu dokręcenia śruby należy wziąć pod uwagę współczynnik f skręcenia śruby.
   
   Współczynnik skręcenia śruby f - Jest to współczynnik uwzględniający, że nie wszystkie naprężenia w śrubie będą przetransferowane na naprężenia rozciągające. Część będzie rozłożona na skręcanie rdzenia. Naprężenia te przyczyniają się do uszkodzenia rdzenia, ale nie wywołują rozciągnięcia - zaciśnięcia powierzchni łączonych.
   
   Dla obliczeń wstępnych, lub mało odpowiedzialnych połączeń można użyć współczynnik skręcenia f=1,3

2. kontrola siły w śrubie - rozciągnięcie wstępne śruby specjalnym urządzeniem, następnie przykręcenie nakrętki

3. Śruby ze znacznikiem napięcia wstępnego.

4. Łączniki śrubowe z innych materiałów takich jak:

   • stale nierdzewne

   • materiałów ceramicznych

   • tworzyw sztucznych

   • inne materiały nieżelażne

Schemat hydraulicznego urządzenia do napinania wstępnego śrub bez wywołania ich skręcania. Kontrola wydłużenia śruby pod wpływem Pw.