25.10.2022

Moment

Inhalt

01. Multiplikationskraft

02. N·m – newtonmeter

03. ft·lb – fod-pund

04. in·lb – tomme-pund

05. Metal bevæger sig

06. Kraft, der skal regnes med: tilspændingsmoment

01.

Multiplikationskraft

Moment (fysisk symbol »M«) beskriver kraftmomentet (F) på et element – f.eks. et fastgørelseselement. Det beregnes ved at gange den påførte kraft – i »newton« eller »N« – med længden af den arm, der anvendes til at påføre den på drejepunktet – i »meter« eller »m«. Enheden, der anvendes til det resulterende moment, er N x m eller N·m.

Med hensyn til de fysiske principper er en boltet samling teknisk set en langt mere kompleks sag, end man ville tro, når man bruger en skruetrækker, skraldenøgle eller momentnøgle.

Så snart et fastgørelseselement spændes, opstår der aksiale kræfter i det, og disse resulterer i, at fastgørelseselementet forlænges, efterhånden som forspændingen øges. Når fastgørelseselementet forlænges, trykkes de dele, der skal forbindes, sammen. Så snart den ideelle forspænding er opnået, opstår der friktionskontakt mellem de komponenter, der skal forbindes: Komponenterne opfører sig som en enkelt del.

Så hvad har det med moment at gøre? For mange boltede samlinger er der ganske enkelt angivet et foruddefineret tilspændingsmoment, og den påkrævede forspænding opnås kun, hvis det korrekte moment anvendes ordentligt. For at opnå dette, er tilspændingsværktøj som f.eks. momentnøgler, der er kalibreret i henhold til den nationale standard, uundværligt. »Kalibreret i henhold til national standard« betyder, at værktøjerne gennemgår en regelmæssig kalibreringsproces. En almindelig praksis er årlig kalibrering af momentnøglen af et anerkendt eller akkrediteret kalibreringslaboratorium, fordi det muliggør kontrolleret tilspænding i reproducerbar kvalitet.

Jo længere håndtaget er, desto mindre bemærker operatøren den enorme kraft, han eller hun udøver på fastgørelseselementets hoved. Dette bliver endnu mere kompliceret, hvis der anvendes indstiks- og indsætningsværktøj med en forlængelse, der afviger fra standarden, sammen med momentnøglen. I dette tilfælde er det med hensyn til mekaniske momentnøgler nødvendigt at genberegne indstillings- eller visningsværdien for den anvendte momentnøgle, før der påføres kraft, og i tilfælde af elektroniske momentnøgler skal tilspændingsparametrene justeres.

02.

N·m – newtonmeter

Den mest almindelige måleenhed, der bruges til at beskrive moment, er newtonmeter. Denne enhed er en del af det internationale enhedssystem (SI) for fysiske mængder. En newtonmeter svarer til en joule energi og er det mekaniske arbejde, der udføres, når en newton påføres over en afstand på én meter.

03.

ft·lb – fod-pund

Fod-pund er den angloamerikanske måleenhed, der anvendes i USA (og lejlighedsvis i Storbritannien) for moment. Den blev oprindeligt kaldt pund-foden (lbf·ft), men blev omdøbt for at undgå forveksling med energienheden med samme navn. En ft·lb svarer til ca. 1,356 joule – det er den energi, der skal til for at hæve ét pund avoirdupois én fod.

04.

in·lb – tomme-pund

Tomme-pund (in·lb) er også en angloamerikansk måleenhed. En in·lb svarer til 0,11298483 joule, hvilket er den energi, der kræves for at hæve ét pund én tomme (2,54 cm).

05.

Metal bevæger sig

Det er svært at tro, men på en forenklet måde kan en skrue sammenlignes med en fjeder. Den kan forlænges i et vist omfang og vender derefter tilbage til sin oprindelige længde, hvilket skaber forspænding. Det er værd at bemærke, at denne proces afhænger af mange parametre – som f.eks. mængden af friktion under hovedet, ændringer i den påførte kraft og friktionen i gevindet og den sætningseffekt, der er iboende i hele boltforbindelsen. En momentnøgle i hænderne på korrekt uddannet personale kan hjælpe med at minimere negative virkninger og opnå meget nøjagtige resultater.

06.

Kraft, der skal regnes med: tilspændingsmoment

Tilspændingsmomentet virker på boltningspunktet – i midten af fastgørelseselementets akse. Ud fra et fysisk synspunkt er det produktet af håndtagets længde og den kraft, der anvendes til at spænde fastgørelseselementet.

Hvis man vurderer, at kun 10 % af det samlede påførte moment i gennemsnit fungerer som en forspændingskraft gennem det skrå plan (dvs. gevindet), og den resterende del i det væsentlige går tabt ved at overvinde hoved- og gevindfriktion, bliver det hurtigt klart, at manuel tilspænding uden en momentnøgle ikke er en logisk procedure for kontrolleret tilspænding. Det er også vigtigt at bemærke, at ingen fastgørelseselementer er ens – fastgørelseselementer opfører sig forskelligt afhængigt af den pågældende samling. På grund af de forskellige udnyttelsesgrader i boltforbindelsen kan samlingen variere fra meget hård til meget blød. Dette henviser til tilspændingsvinklen, fra det øjeblik hvor hovedet kommer i kontakt med pasfladen. Denne vinkel kan variere fra meget hård (ca. 30°) til meget blød (ca. 720°). Påvirkende faktorer her er de materialer, der skal sammenføjes (f.eks. kobber/stål, tætninger, antallet af anvendte fastgørelseselementer samt selve klemlængden osv.) sammen med selve fastgørelseselementets kvalitetsegenskaber.