Doorzoek site:
VOLG ONS OP FACEBOOK:

Facebook

Home > Techniek > Mechanica > Bouten
Aanhaalmomenten en bouteigenschappen

Deze pagina is aangepast in verband met een artikel in het tijdschrift Fiets dat over momentsleutels gaat. Een goed artikel waarbij de nauwkeurigheid van de momentsleutels wordt onderzocht. Conclusie: er zit verschil tussen een nauwkeurige- en een minder nauwkeurige momentsleutel.
Maar wat heb je nu aan een momentsleutel als je niet eens de smeercondities van een bout kent. Er zit namelijk veel meer verschil in een aanhaalmoment tussen een goed gesmeerde bout en een niet gesmeerde bout dan in het verschil van momentsleutels.

Waarom heeft een bout een bepaald aanhaalmoment nodig?

  1. Om wrijving op de schroefdraad te overwinnen
  2. Om wrijving onder de boutkop te overwinnen
  3. Om de spoedhoek van de schroefdraad te "overwinnen"
  4. Om 2 onderdelen te laten klemmen
  5. En dat er klemkracht overblijft wanneer de bout zich heeft gezet

Daarom wordt een bout vaak op 90% van zijn rekgrens (grens waarbij nog geen plastische vervorming is) aangetrokken zodat er na "zetten" nog een belasting overblijft zodat de bout nog een stukje elastische is uitgerekt waardoor er klemming overblijft.

Met goede smering of geen smering kun je een verschil in aanhaalmoment krijgen van meer dan 100%. In de slechtste gevallen zit de bout niet eens vast of trek je de bout of schroefdraad stuk.

 

Eenvoudig onderzoek

Theorie is allemaal handig; leuk om over na te denken en mooi om aan te rekenen. Zeker als het klopt met de praktijk. Maar om u, de lezer, iets te laten zien doe ik het toch liever met de praktijk.

Ik heb een oud frame gepakt met een zadelpenstrop waarmee de zadelpen kan worden geklemd. Om deze strop verder open te houden heb ik er 2 boren tussen geklemd. Twee roestvrijstalen M6 bouten en moeren zijn met een momentsleutel met 5 Nm vastgedraaid. De ene bout en moer zijn volledig droog en niet gesmeerd. De andere set is overvloedig met molybdeendisulfide gesmeerd. Daarna zijn ze 10x aangedraaid tot 5 Nm. Zie onderstaande foto voor de uitslag.

Om met de niet gesmeerde bout een spleet te krijgen van 0,1mm dan moet de momentsleutel op 14 Nm!!! staan. (Bijna 3x zoveel als met de gesmeerde bout)

Conclusie: aan een goede momentsleutel heb je niks als je niet weet wat de smeercondities moeten zijn!


Een erg groot verschil tussen 2 bouten met hetzelfde aanhaalmoment. Wil je de "droge" even ver dichtdraaien dan moet je wel met 14Nm ipv 5Nm aanhalen.

 

 

In onderstaande tabel staan een aantal aanhaalmomenten van verschillende boutmaterialen

ALUMINIUM

TITANIUM

STAAL

RVS

Merk/type

Sopral P60

Sopral P65

SRP

Syntace

8.8

10.9

12.9

A1, A2, A4

Soort

7075T73

7075T6

6Al/4V

onb

50

70

80

Treksterkte (N/mm≤)

490-560

550-600

890

onb

800

1000

1200

500

700

800

Rekgrens (N/mm≤)

420-480

490-530

820

onb

640

900

1080

210

450

600

Rek (%)

11-15

12-15

10

onb

12

9

8

0.6d

0.4d

0.3d

 

Aanhaalmomenten (Nm) waarbij 90% van de rekgrens wordt bereikt

M3

0.5

0.6

1.6

 

1.3

1.9

2.2

 

 

 

M4

1.2

1.6

3.8

 

3.1

4.4

5.2

1.3

2.6

3.5

M5

2.4

3.0

7.8

6

6.2

10

10.5

2.4

5.1

6.9

M6

4.2

 

10

10.5

15

17.5

 4.1 8.8 11.8
 43  10.1 21.5 28.7

M8

10

12.5 

 

 

25

36

Deze gegevens gelden slechts als richtlijn waar geen enkele aansprakelijkheid aan kan worden verleend! Bij A1, A2 en A4 bij de RVS bouten slaat het getal achter de A op de corrosie bestendigheid; hoe hoger het getal hoe beter.

Opmerkingen :
Door wrijving tussen de boutkop en het te bevestigen materiaal kunnen de aanhaalmomenten erg verschillen; RVS heeft bijvoorbeeld een erg hoge wrijwingscoŽfficiŽnt (Ķk, tot wel 0.5), Sopral aluminium met de speciale chemische behandeling heeft slechts een waarde van 0.05. Dit betekent dat bij een gelijk aanhaalmoment de trekspanning in de aluminium bout veel hoger is omdat de energie (het moment) niet in wrijving wordt omgezet.

Is een RVS bout helemaal droog dan kan de wrijvingscoŽfficiŽnt 0.5 zijn. Is deze bout echter goed gesmeerd dan kan de wrijvingscoŽfficiŽnt 0.08 zijn.

Voorbeelden: 
Aanhaalmomenten (Nm) RVS bout , sterkte 70 M4 M5 M6
wrijvingscoŽfficiŽnt Ķk = 0.1  1.7 3.4 5.9
wrijvingscoŽfficiŽnt Ķk = 0.4  3.3 6.6 11.3
WrijvingscoŽfficiŽnt Ķk is de waarde van de wrijving die tussen de boutkop en het te klemmen materiaal optreedt.

HOE HOGER DE WRIJVING IS HOE HOGER HET MOMENT MOET ZIJN OM EEN GELIJKE TREKSPANNING IN DE BOUT TE KRIJGEN!

Conculsies:

  • Even strak aangedraaide (gelijk moment) bouten hoeven niet even hard te klemmen.
  • Een hoger opgegeven aanhaalmoment hoeft niet te betekenen dat de bout sterker is!
  • Goed smeren en werken met harde en gladde, niet RVS, onderlegringen verhoogd de klemming.

Aanduidingen

Op de kop van de bout kan een aanduiding staan die het merk, de sterkte, het materiaal en de roestvastheid aangeeft. Op onderstaande foto is het van linksonder met de klok mee als volgt:

T10.9, Merk: Tom Ritchey, veredelingsstaalsoort met een sterkte van 10.9 (zie tabel)
T12.9, Merk: Tom Ritchey, veredelingsstaalsoort met een sterkte van 12.9
SA A4 80, Merk: SA, roestvrij klasse A4 met sterkte 80
UM 8.0, Merk: UM veredelingstaalsoort met een sterkte van 8.8
UM A2 80, Merk: UM, roestvrij klasse A2 met sterkte 80
S3.7, Merk Sopral, 3 slaat op behandelingstoestand T73, 7 van 7075 aluminium
UM 12.9; MERK UM veredelingsstaalsoort met sterkte 12.9