Određivanje momenta pritezanja kompozitnog svornog vijka

master's thesis

• Title (english): Determining tightening torque of the composite stud
• Author: Filip Surjak
• Mentor: Krešimir Vučković (mentor)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture; Zagreb
• Defense date and country: 2017-12-08, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Mechanical Engineering; General Mechanical Engineering (Construction)

Abstract

Energetski transformator sastoji se od jezgre, namota, steznog sustava, dodatne opreme, kučišta, konzervatora i ulja. Uloga steznog sustava je stlačivanje limova jezgre, a sastoji se između ostalog i od svornih vijaka. Uobičajeno je da se koriste čelični nemagnetni svorni vijci, no sve su češći zahtjevi kupaca za korištenjem nemetalnih vijaka. U radu je provedeno eksperimentalo ispitivanje na ispitnom modelu jezgre energetskog transformatora koji je konstruiran i izrađen za potrebe ovog rada. Mjerenja su provođena na ispitnim uzorcima svornih vijaka izrađenim od kompozitnog materijala čiju matricu čini epoksidna smola, a ojačana je staklenim vlaknima („fiberglass“). Od strane konkertnog proizvođača kompozitnih svornih vijaka koji se koriste u tvornici Končar Energetski transformatori d.o.o. dane su informacije o vlačnim svojstvima vijka (iznosi kritičnih uzdužnih sila u vijcima) ali ne i o faktorima trenja bilo u navoijma, bilo na ostalim dodirnim površinama. Stoga potreban moment pritezanja nije moguće utvrditi klasičnim proračunom kao za čelične vijke pa se kao pitanje nametnulo ponašanje kompozitnih vijaka uslijed unošenja torzijskog momenta prilikom zavrtanja matice s ciljem postizanja željene sile u vijku. Iz spomenutog razloga istovremeno je mjerena uzdužna sila u vijku te pripadni moment pritezanja matice. Na osnovu dobivenih vrijednosti određena je ovisnost ostvarene uzdužne sile u vijku i unešenog momenta pritezanja matice, iskazana u obliku faktora okretnog momenta (K-faktora). Određene su i kritične vrijednosti uzdužne sile i momenta pritezanja pri kojima dolazi do loma. Na osnovu izmjerenih kritičnih vrijednosti momenta pritezanja definiran je izraz za izračun kritičnih vrijednosti momenta pritezanja kod svornih vijaka nekih drugih nazivnih promjera koji nisu ispitivani okviru ovog rada.

Abstract (english)

Basic parts of power transformer are laminated core, winding, clamping system, tank, conservator, oil and other. Laminated core is compressed by studs which are the part of clamping system. Generally, non magnetic steel studs are used, but there are more often demands from customers for usage of non metal studs. Experimental testing of power transformer core is carried out on the testing model, which was designed and manufactured for the purpose of this thesis. Measurements are performed on the testing specimens of composite studs, made of epoxy resin matrix and glass fibre reinforcement. Only the tensile properties of composite studs used in Končar Power transformers are given by the producer, so the coefficient of friction between threads and coefficient of friction between bearing surfaces are unknown. Therefore, it is impossible to find out the tightening torque by using well known relations which are normally used for the steel studs and bolts. Because of this reasons, the testing conducted in this work included simultaneously measurements of clamping force and tightening torque. Based on the results, the realtionship between calmping force and tightening torque is determinated by calculating the values of torque coefficient. The ultimate clamping force and ultimate tightening torque are also obtained. Using the ultimate tightening torqe values for few different nominal diametars of studs, approximate expression is defined for calculating the ultimate tightening torque values for other nominal diametars of studs which were not tested within this work.

• Keywords: svorni vijak; kompozit; moment pritezanja; aksijalna sila u vijku; faktor trenja
• Keywords (english): stud; composite; tightening torque; clamping force; coefficient of friction
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:191199
• Study programme: Title: Mechanical Engineering; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2019-05-22 21:02:21