Print

Hålplantryck - lång


Kort version

1 Definition

Vid åtdragning av ett skruvförband uppstår en klämkraft som kan orsaka ett så högt yttryck, så kallat hålplantryck, att godset plastiskt deformeras under skruvskallen och/eller under muttern, se fig. 1a. Detta kan påverka kraftutbytet vid åtdragningen så att den tilltänkta klämkraften inte uppnås, se fig 1b. Dessutom finns risk för fortsatt förlust i klämkraft på grund av fortlöpande sättning (Ref. 1-3). En bricka eller en flänsskruv (fig 1c) fördelar hålplantrycket över en större yta.

 

Figur 1. Hålplantryck under skruvskalle

Hålplantrycket beräknas enligt:

Där Pär hålplantrycket i N/mm2, F är klämkraften i N, dw är tryckytans ytterdiameter och dh är tryckytans innerdiameter (=håldiametern) i millimeter.

2 Tillåtna hålplantryck

Uppgifter på maximala hålplantryck varierar mycket i litteraturen. Dessutom brukar det inte anges för vilken plastisk deformation de angivna trycken gäller.

Färgskikt kan allmänt inte accepteras i skruvförband pga stora klämkraftsförluster orsakade av sättning och krypning. Vissa pulver- och ED-färger tål dock mycket höga tryck (Ref. 4).

I nedanstående tabell anges ett urval av material och hålplantryck hämtat från VDI 2230 (Ref. 1).

Tabell 1. Max tillåtna hålplantryck enligt Ref. 1.

Materialgrupp Material-beteckning  Sträckgräns
Rp0,2min
N/mm2
Maximalt hålplan-tryck*
N/mm2
Olegerat stål S235
S355, E355
230
335
280
430
Låglegerat stål Ck 45
34 CrNiMo6
38MnSi-V5 5-BY
16 MnCr 5
500
1000
600
850
630
1080
810
900
Sinterstål SINT-D30 370 450
Austenitiskt rostfritt stål X5 CrNi18 12
X5 CrNiMo17 12 2
X5 CrNiTi 26 15
185
205
660
630
460
860
Gjutjärn
(gråjärn och Aducerjärn med motsv. hårdhet)
GJL-250
GJL-260 Cr
-
-
700
750
Gjutjärn
(Segjärn och
CGI med motsv. hårdhet)
GJS-400
GJS-500
GJS-600
250
320
370
300
450
600
Smidbara aluminium- legeringar
AlMgSi 1 F31
AlMgSi 1 F28
AlMg4, 5Mn F27
250
200
110
260
230
230
Gjutna
aluminium- legeringar
GK-AlSi9Cu3
GD-AlSi9Cu3
110
140
220**
290**
Magnesium-legeringar
GD-AZ 91(MgAl9Zn1)
GK-AZ 91-T4
150

120
180

210

*  Med vissa reservationer, se VDI 2230
** Max värde, varierar kraftigt med typ av värmebehandling

3 Tumregler och åtgärder

  • En vanlig åtgärd vid för högt hålplantryck är att välja flänsskruv eller bricka men då med rätt hårdhet och tjocklek.
  • Se över geometriska fel som ojämn yta, oplanhet, vinkelfel, stans- och gjutskägg mm.
  • Se upp med brickor, låsbleck och dylikt tillverkade i mjukt stål.
  • Se upp med klena godsvårtor och komponenter med begränsad anliggningsyta, t ex distansrör.
    Tänk på att stansade hål har större diameter på släppsidan och genom kantavrundning även på trycksidan.
  • Svetsmuttrar kan ligga excentriskt och orsaka höga kanttryck, särskilt med ansatsskruvar som har begränsad ansatsdiameter.
  • För stål är en enkel tumregel att en 8.8-sexkantskruv behöver ett underlag med hårdhet på 200 HB, en 10.9-skruv behöver 300 HB och en 12.9-skruv 380 HB för att inte med tiden förlora klämkraft.

4 Referenser

  1. VDI 2230 Part 1 Systematic calculation of high duty bolted joints, 2003, Distribuerad av SIS Förlag AB på licens av DIN
  2. Kubler, K.H. und Mages, W. : Handbuch der hochfesten Schrauben. 1. Auflage, Giradet Buchverlag 1986
  3. Handbok om Skruvförband, Colly Company regnr MSK TU 9501135A ISBN 91-630-3882-X
  4. Thermoset Polymers and Coatings Subjected to High Compressive Loads, Daniel Ståhlberg, Doktorsavhandling KTH, 2006, ISBN 91-7178-425-X

Uppdaterad 2016-11-08

Website administered by Jan Skogsmo, Swerea IVF, Box 104, 431 22 Mölndal.
Tel. 031-7066000. Fax 031-276130. E-mail jan.skogsmo@swerea.se