La tua spedizione SmartBolts è arrivata, insieme a un certificato di conformità, che elenca le specifiche SmartBolt incluse le dimensioni dei bulloni, il grado e la finitura, nonché il carico di prova e altre informazioni importanti.
In questo articolo, spiegheremo in termini semplici il significato del carico di prova e perché è importante conoscere il carico di prova quando si specifica la tensione per un bullone d’acciaio.
Anche se i bulloni possono sembrare perfettamente rigidi, l’acciaio è un materiale elastico. Ciò significa che quando sono serrati in un giunto bullonato, in realtà allungano una piccola quantità.
Pensa al bullone in un giunto bullonato come a una molla rigida e metallica. Stringendo il dado, si crea tensione, un carico o una forza che tira su entrambe le estremità del bullone. Come si aumenta la tensione, il bullone si estende il modo in cui una molla si allungherebbe quando si tira contro entrambe le estremità.
Se si allenta il dado, il bullone si rilassa e ritorna alla sua lunghezza normale allo stesso modo in cui una molla ritorna alla sua forma originale quando lo si rilascia. Questa capacità di allungare e rilasciare è chiamata elasticità. (È elasticità che fa sì che il bullone e il dado serrati si blocchino su entrambi i lati del giunto, tenendolo insieme).
Se allunghi troppo una molla, tuttavia, perde parte della sua elasticità. Quando si lascia andare, non completamente rinculo, come un giocattolo slinky che non tornerà alla sua forma originale.
Proprio come un slinky over-stretched, se un bullone viene allungato oltre un certo punto, perde parte della sua elasticità e inizia a diventare permanentemente distorto – chiamato deformazione plastica.
Il carico di snervamento di un bullone può essere definito come la forza di trazione che produrrà una certa quantità di deformazione permanente all’interno di un dispositivo di fissaggio specifico.
In molte (ma non tutte) situazioni di bullonatura, è importante non tensionare un bullone oltre il suo carico di snervamento, perché non mantiene più la sua dimensione e forma originali e, infine, le sue prestazioni in un giunto bullonato. Nella maggior parte delle applicazioni, se il bullone è stato stretto oltre il suo carico di snervamento, non è più riutilizzabile e dovrà essere gettato via se allentato.
Il carico di prova è il limite della gamma elastica del bullone. La progettazione per l’uso di bulloni in base al carico di prova può aiutare a prevenire la deformazione plastica. Finché un bullone non viene mai teso oltre il suo carico di prova specificato, si può essere certi che ha mantenuto la sua dimensione e forma originali e può essere riutilizzato in modo sicuro.
Tensione vs. Stretch
Ora diamo un’occhiata alla relazione tra tensione e allungamento di un bullone come appare su un grafico. Questo grafico mostra cosa succederebbe se si eseguisse un esperimento su un bullone misurando quanto un bullone si allunga man mano che viene stretto.
Il grafico inizia nell’angolo in basso a sinistra, in un punto senza tensione e senza allungamento. Quando viene aggiunta la tensione, il bullone allunga una certa quantità. Ogni volta che si aggiunge più tensione e si misura il tratto, è possibile registrarlo come punto di dati. Collegando insieme molti punti dati si ottiene un grafico a linee simile a questo.
Nella prima parte del grafico, la relazione tra tensione e allungamento appare come una linea diagonale diritta. In qualsiasi punto su quella linea è possibile allentare il dado e il bullone si rilasserà alla sua lunghezza originale (tornando al punto zero sul grafico).
Poiché il bullone è elastico, è possibile stringere e allentare il bullone, spostandosi su e giù per la linea retta molte volte senza causare danni permanenti al bullone. Entro questo limite, il bullone continuerà a funzionare come progettato. Sebbene possa allentarsi a causa di molte cause, come vibrazioni o compressione del materiale della guarnizione, può sempre essere serrato in modo sicuro.
Ma dopo che il carico di prova è stato superato, qualcosa cambia. Oltre questo punto, il materiale inizia a cedere e il bullone non tornerà alla sua forma e dimensione originale quando la tensione viene rilasciata.
Dopo aver raggiunto il carico di snervamento, un bullone è diventato così permanentemente deformato che è generalmente accettato di non essere più riutilizzabile in modo sicuro a causa di una perdita di duttilità (quando un materiale solido si deforma sotto sforzo di trazione senza rompersi).
Conoscendo il carico di prova di un bullone e mantenendo la tensione statica del bullone a questo livello o al di sotto di questo livello, il bullone manterrà la sua riutilizzabilità e rimarrà sicuro in un giunto bullonato.
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