ГОСТ Р ИСО 16047-2009 Изделия крепежные. Испытания крутящего момента и усилия предварительной затяжки.

     ГОСТ Р ИСО 16047-2009

Группа Г39

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 Изделия крепежные

 ИСПЫТАНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА И УСИЛИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ЗАТЯЖКИ

 Fasteners - Torque/clamp force testing

ОКС 21.060.10

ОКП 16 0000

Дата введения 2010-01-01

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт" (ФГУП "НАМИ") на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 229 "Крепежные изделия"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 июня 2009 г. N 203-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 16047:2005 "Изделия крепежные. Испытания крутящего момента/усилия предварительной затяжки" (ISO 16047:2005 "Fasteners - Torque/clamp force testing").

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении А

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

      1 Область применения

Настоящий стандарт определяет условия для проведения испытаний крутящего момента и усилия предварительной затяжки для крепежных изделий с резьбой или аналогичных деталей.

Настоящий стандарт применяется в основном для болтов и гаек с метрической резьбой размерами от М3 до М39 из углеродистой и легированной стали, механические свойства которых установлены в ИСО 898-1, ИСО 898-2 и 898-6. Они применимы к комбинации других крепежных изделий с наружной и внутренней резьбами по ИСО 68-1.

Настоящий стандарт не применяется для резьбовых штифтов и аналогичных деталей, не подвергаемых растягивающим напряжениям, для болтов с прессованной резьбой и для самостопорящихся крепежных изделий.

Если не согласовано иное, то испытания проводят при комнатной температуре. Испытания при установленных условиях проводят при температуре от 10 °С до 35 °С.

Этот способ позволяет определять свойства затяжки крепежных изделий с резьбой и аналогичных деталей.

      2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанные стандарты. Для недатированных ссылок применяют последние издания указанных стандартов.

ИСО 68-1 Резьбы ИСО общего назначения. Основной профиль. Часть 1. Резьбы метрические

ИСО 273:1979 Отверстия сквозные для болтов и винтов

ИСО 898-1 Механические свойства крепежных изделий из углеродистой и легированной стали. Часть 1. Болты, винты и шпильки

ИСО 898-2 Механические свойства крепежных изделий. Часть 2. Гайки с установленными значениями пробной нагрузки. Крупная резьба

ИСО 898-6 Механические свойства крепежных изделий. Часть 6. Гайки с установленными значениями пробной нагрузки. Мелкая резьба

ИСО 4014 Болты с шестигранной головкой. Классы точности А и В

ИСО 4017 Болты с шестигранной головкой и резьбой до головки. Классы точности А и В

ИСО 4032 Гайки шестигранные. Тип 1. Классы точности А и В

ИСО 4033 Гайки шестигранные. Тип 2. Классы точности А и В

ИСО 4042:1999 Изделия крепежные. Электролитические покрытия

ИСО 4759-3:2000 Изделия крепежные. Допуски. Часть 3. Плоские шайбы для болтов, винтов и гаек. Классы точности А и С

ИСО 4762 Болты с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ

ИСО 6892 Материалы металлические. Испытания на растяжение при температуре окружающей среды

ИСО 7093-1 Плоские шайбы. Большой ряд. Часть 1. Класс точности А

ИСО 8673 Гайки шестигранные типа 1 с метрической мелкой резьбой. Классы точности А и В

ИСО 8674 Гайки шестигранные типа 2 с метрической мелкой резьбой. Классы точности А и В

ИСО 8765 Болты шестигранные с цилиндрическим стержнем и метрической мелкой резьбой. Классы точности А и В

ИСО 15071 Болты шестигранные с фланцем. Легкая серия. Класс точности А

ИСО 15072 Болты шестигранные с фланцем с мелкой резьбой. Легкая серия. Класс точности А

      3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1

усилие предварительной затяжки,

:

Осевая растягивающая сила, воздействующая на цилиндрический стержень болта, или сжимающая сила, воздействующая на стягиваемые детали во время затягивания.

3.2

усилие предварительной затяжки на пределе текучести,

:

Усилие предварительной затяжки, при котором под действием объемного напряженного состояния, возникающего при затягивании, удлинение цилиндрического стержня болта превышает упругое.

3.3

усилие разрыва,

:

Максимальное усилие предварительной затяжки, при котором под действием объемного напряженного состояния при затягивании возникает разрыв цилиндрического стержня болта.

3.4

крутящий момент затяжки,

:

Крутящий момент, воздействующий на гайку или болт во время затягивания.

3.5

крутящий момент на пределе текучести,

:

Крутящий момент, при котором достигается усилие предварительной затяжки на пределе текучести.

3.6

крутящий момент в резьбе,

:

Крутящий момент, который воздействует через сопряженную резьбу на цилиндрический стержень болта.

3.7

крутящий момент трения на опорной поверхности,

:

Крутящий момент, который воздействует при затягивании через опорные поверхности на стягиваемые детали.

3.8

крутящий момент при разрыве,

:

Крутящий момент, при котором достигается усилие разрыва.

      4 Обозначения

Таблица 1

Обозначение	Наименование параметра
	Номинальный диаметр резьбы
	Средний диаметр резьбы болта
	Диаметр отверстия под болт в приспособлении для испытаний
	Диаметр отверстия шайбы или опорной пластины (номинальное значение)
	Диаметр для момента трения на опорной поверхности головки болта или гайки (теоретический или измеренный)
	Наружный диаметр опорной поверхности или (смотри стандарты на изделия)
	Диаметр плоской поверхности опорной пластины
	Усилие предварительной затяжки
	Пробная нагрузка по ИСО 898-1, ИСО 898-2, ИСО 898-6
	Усилие разрыва
	Усилие предварительной затяжки на пределе текучести
	Толщина сменной опорной пластины или сменной подкладной шайбы
	Коэффициент крутящего момента,
	Длина стягиваемых деталей
	Длина полной резьбы между опорными поверхностями
	Шаг резьбы
	Крутящий момент затяжки
	Крутящий момент трения на опорной поверхности
	Крутящий момент в резьбе
	Крутящий момент при разрыве
	Крутящий момент на пределе текучести
	Угол поворота
	Коэффициент трения на опорной поверхности гайки или головки болта
	Коэффициент трения в резьбе
	Общий коэффициент трения

      5 Метод проверки

      5.1 Общие сведения

Крутящий момент в болтовом соединении прикладывают непрерывно с целью достижения усилия предварительной затяжки, измерения одного или нескольких следующих параметров затяжки, определения

-фактора, общего коэффициента трения, коэффициента трения в резьбе, коэффициента трения на опорной поверхности головки болта или гайки, усилия предварительной затяжки на пределе текучести, крутящего момента на пределе текучести и силы разрыва. В области упругих деформаций предполагается линейная связь между крутящим моментом затяжки и усилием предварительной затяжки.

Примечание - Для шпилек определяют только коэффициент трения в резьбе.

Существуют две цели проведения испытания:

a) установление свойств затяжки крепежного изделия при стандартных условиях см. раздел 8, то есть со сменными опорными деталями/сменными подкладными шайбами типа НН или HL, как описано в 7.2.2 и 7.2.3, и со сменными гайками или сменными болтами, как описано в 7.3 и 7.4;

b) установление свойств затяжки крепежных изделий при особых условиях см. раздел 9.

Зависимости между свойствами затяжки, которые нужно установить, и измеренными величинами показаны в таблице 2.

Таблица 2 - Необходимые измеряемые величины для определения соответствующих свойств затяжки

Свойство затяжки, которое нужно установить	Измеряемая величина					Номер подраздела
	Усилие предварительной затяжки	Крутящий момент затяжки	Крутящий момент в резьбе	Крутящий момент на опорной поверхности	Угол поворота
К-фактор	О	О	-	-	-	10.1
Общий коэффициент трения	О	О	-	-	-	10.2
Коэффициент трения в резьбе	О	-	О	-	-	10.3
Коэффициент трения на опорной поверхности головки или гайки	О	-	-	О	-	10.4
Усилие предварительной затяжки на пределе текучести	О	-	-	-	О	10.5
Крутящий момент на пределе текучести	О	О	-	-	О	10.6
Усилие разрыва	О	-	-	-	-	10.7
Крутящий момент при разрыве	О	О	-	-	-	10.8

Имеются различные методы (см. 5.2-5.4) для описания поведения усилия предварительной затяжки/момента предварительной затяжки болтового соединения с различными поверхностями и условиями смазки.

      5.2 Определение коэффициентов трения

Для описания общих условий трения без ссылки на форму и размеры крепежных изделий целесообразно установить различные коэффициенты трения (см. 10.2-10.4). Коэффициент трения является безразмерным числом, которое рассчитывается исходя из измеренных физических свойств и зависит от вида и геометрии контактирующих поверхностей. Необходимые измерения являются относительно дорогостоящими, так как требуются сенсоры для усилия предварительной затяжки и по крайней мере двух различных крутящих моментов, а также данные по всем важным геометрическим параметрам (

,

,

). Установленные коэффициенты трения можно использовать в расчетах крутящих моментов/усилий предварительной затяжки для всех размеров крепежных изделий с одинаковыми условиями трения.

      5.3 Определение коэффициента крутящего момента

 (

-фактор)

Измерение упрощается, если коэффициент крутящего момента

, который вычисляют из соотношения

, будет определен согласно 10.1. В этом случае существует связь с величиной

. Это значит, что действительность значения

-фактора ограничена одним размером. Для определения необходимо измерить усилие предварительной затяжки

и крутящий момент затяжки

.

-фактор можно применять в расчетах крутящего момента/усилия предварительной затяжки только для крепежных изделий с одинаковыми условиями трения, одинаковым номинальным диаметром резьбы

и одинаковой геометрией.

      5.4 Определение соотношения

Самый простой, но самый ограниченный способ, состоит в том, чтобы измерять отношение крутящего момента к усилию предварительной затяжки. Соотношение

является действительным только для соответствующего болтового соединения, которое исследуется. Никаких знаний о форме и размерах крепежных изделий не требуется.