Hintergrund: Das Drehmoment ist nur ein Stellvertreter für die Vorspannung
Bei einem Federstab-Befestigungssystem klemmen Schienenbolzen Laschen, Grundplatten oder Schienenverbindungsstangen, und die Betriebsleistung der Verbindung hängt von der Klemmkraft ab, nicht vom Drehmoment, das der Schraubenschlüssel anzeigt. Das Drehmoment wird über das Gewinde in Vorspannung umgewandelt, und der Umrechnungsfaktor, auch Mutternfaktor genannt, hängt von der Genauigkeit des Gewindeprofils, der Oberflächenbeschaffenheit, der Schmierung und den Materialien ab. Eine Schraube mit einem ungenauen Gewindeprofil kann einen großen Teil des aufgebrachten Drehmoments durch Reibung absorbieren und eine weitaus geringere Klemmkraft als den Konstruktionswert liefern, was erklärt, warum die Gewindequalität eine oberste Anforderung bei der Beschaffung von Schienenschrauben ist.
Genauigkeits- und Toleranzklassen für Gewindeprofile
Schienenbolzen werden normalerweise mit einer Gewindetoleranz von 6g am Bolzen und 6H an der Mutter hergestellt und folgen dem allgemeinen metrischen Schraubengewindesystem, das in ISO 965 und GB/T 197 definiert ist. Die wichtigsten kontrollierten Parameter sind Flankendurchmesser, Steigung, Flankenwinkel sowie Haupt- und Nebendurchmesser. Die Flankendurchmessertoleranz hat den stärksten Einfluss auf die Passung und das Reibungsverhalten; Eine Schraube mit der unteren Grenze von 6 g in Kombination mit einer Mutter mit der oberen Grenze von 6 H sorgt für eine leichtgängige Passung, während die umgekehrte Kombination zu Störungen, Abrieb und Streuung des gemessenen Drehmoments führen kann.
Technische Parameter, die wichtig sind
| Parameter | Typische Anforderung |
|---|---|
| Gewindetoleranzklasse | 6g Schraube / 6H Mutter |
| Schraubeneigenschaftsklasse | 8,8 oder 10,9 gemäß ISO 898-1 |
| Schmierung | Molybdändisulfid oder Öl, k-Faktor 0,15–0,25 |
| Drehmomenterhalt nach 24 h | Mindestens 95 % des Anfangswertes |
| Streuen Sie die Streuung stapelweise vor | Innerhalb von +/-15 % bei kontrollierter Schmierung |
Diese Werte sind nur erreichbar, wenn die Genauigkeit des Gewindeprofils innerhalb der Toleranz liegt und die Gewindeoberfläche eine gleichmäßige Oberfläche aufweist. Zufälliges Mischen von Schmiermitteln oder nicht kalibrierte Schraubenschlüssel können zu einer Streuung der Vorspannung von über 30 Prozent führen, was entweder zu einer Lockerung der Verbindung oder zu einer Überbeanspruchung der Schraube führt.
Inspektion und Qualitätskontrolle
Go- und No-Go--Go- und No-Go-Lehrringe und Lehrdorne prüfen den Teilungsdurchmesser und den Sitz bei der Eingangskontrolle.
Optische Profilprojektoren und Gewindemessgeräte überprüfen Steigung, Flankenwinkel und Gewindeprofilgeometrie an Musterschrauben.
Beim Drehmoment-Spannungstest auf einem kalibrierten Prüfstand wird die tatsächliche Vorspannung gemessen, die bei dem angegebenen Drehmoment für jede Produktionscharge geliefert wird.
Härteprüfung und Zugprüfung bestätigen die Festigkeitsklasse.
Standortpraktiken für ein konstantes Drehmoment
Der schnellste Weg, die Drehmomentkonsistenz vor Ort zu zerstören, besteht darin, trockene Schrauben festzuziehen, geschmierte Schrauben nach dem Waschen wiederzuverwenden oder unkalibrierte Schlagschrauber zu verwenden. Beim kontrollierten Anziehen sollten Sie das angegebene Schmiermittel auftragen, einen kalibrierten Drehmomentschlüssel verwenden und einer Sequenz aus zwei -Durchgängen folgen: einem ersten Durchgang, um die Verbindung zu fixieren, und einem letzten Durchgang, um das Zieldrehmoment zu erreichen. Wenn die Genauigkeit der Vorspannung von entscheidender Bedeutung ist, wird anstelle der Drehmomentsteuerung ein winkelgesteuertes Anziehen oder eine hydraulische Spannung verwendet. Durch erneutes Anziehen nach der ersten Betriebswoche wird die Entspannung erfasst, die durch den Sitz der Beschichtung und Vibrationen verursacht wird. Das Restdrehmoment sollte eher überprüft als angenommen werden.
Häufige Missverständnisse
Ein höheres Drehmoment bedeutet immer ein stärkeres Gelenk. Ein zu hohes Drehmoment kann zum Nachgeben oder Brechen der Schraube führen, wobei die Vorspannung weiterhin von den Reibungsverhältnissen des Gewindes abhängt.
Die Genauigkeit des Gewindeprofils ist nur eine Frage der Passung. Teilkreisdurchmesser und Flankenfehler verändern die Reibung und den Mutternfaktor, wodurch sich die bei einem bestimmten Drehmoment ausgeübte Vorspannung verschiebt.
Ein Gleitmittel ist so gut wie das andere. Der k-Faktor ändert sich je nach Schmierstoffart und -menge; Durch einen Schmierstoffwechsel verändert sich die Vorspannung auch bei gleichem Drehmoment.
Häufig gestellte Fragen
F1: Was bedeuten die Gewindeklassen 6g und 6H?
Dabei handelt es sich um in ISO 965 und GB/T 197 definierte Toleranzklassen: 6g für das Außengewinde der Schraube und 6H für das Innengewinde der Mutter. Die Klassen steuern die Abweichung und Toleranz des Teilungsdurchmessers und damit das Passungs- und Reibungsverhalten.
F2: Warum ist die Drehmomentstreuung bei Gleisverbindungen von Bedeutung?
Eine Streuung des Drehmoments führt direkt zu einer Streuung der Vorspannung. Eine geringe Vorspannung führt zu einer Lockerung der Verbindung und zur Ermüdung von Schrauben und Laschen. Bei hoher Vorspannung besteht die Gefahr eines Schraubenbruchs und eines Gewindeabrisses.
F3: Wie wird die Genauigkeit des Gewindeprofils bei Lieferung überprüft?
Bei der Eingangskontrolle werden Gut/Schlecht-Gewindelehren verwendet, und bei der Chargenprobenahme mit optischer Profilmessung und Drehmoment-Spannungsprüfung werden Steigung, Flankenwinkel und tatsächliche Vorspannung überprüft.
F4: Welche Auswirkung hat die Schmierung auf das Drehmoment--Spannungsverhältnis?
Durch die Schmierung wird der Reibungskoeffizient gesenkt und stabilisiert. Mit einem kontrollierten Schmiermittel beträgt der Mutterfaktor typischerweise 0,15 bis 0,25, und die Vorspannungsstreuung kann innerhalb von plus oder minus 15 Prozent gehalten werden.
F5: Sollten die Schienenschrauben nach der Erstinstallation nachgezogen werden?
Ja. Ein erneuter Drehmomentdurchgang nach den ersten Betriebstagen gleicht die Lockerung des Sitzes aus und regelmäßige Inspektionsdrehmomentprüfungen sind Teil der Gleiswartung für Federsteg-Befestigungssysteme.
F6: Kann winkelgesteuertes Anziehen Drehmomentschlüssel ersetzen?
Ja, für kritische Gelenke. Die Winkelsteuerung sorgt dafür, dass die Spannung bis zu einer bestimmten Drehung über den festen Punkt hinaus erfolgt, wodurch der Einfluss der Reibungsstreuung auf die Vorspannung verringert wird.