Tech Corner La chiave dinamometrica e come usarla

  • Cannondale presenta la nuova Scalpel, la sua bici biammortizzata da cross country che adesso ha 120 millimetri di escursione anteriore e posteriore in tutte le sue versioni. Sembra che sia cambiato poco, a prima vista, ma sono i dettagli che fanno la differenza e che rendono questa Scalpel 2024 nettamente più performante del modello precedente.
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fitzcarraldo358

Biker incredibilis
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fitzcarraldo scusa? ma se ho ben capito tu sostieni che a parità di testina, la taratura dovrebbe cambiare in base a dove uno impugna la chiave ?
sì. come ha detto anche effettomariposa che le chiavi dinamometriche le produce.
una chiave dinamometrica non è una leva rigida (cioè, lo è solo finche non scatta), ha un fulcro che non coincide con l'asse della bussola su cui lavora. è questo che cambia le cose.
 

marpa

Biker dantescus
29/12/08
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TYEE CF 29
ma no... (lo dico anch'io allora)
la taratura e' funzione SIA dei pochi cm di blocco rigido della chiave SIA della distanza a cui applichi la forza...
come può essere altrimenti?
Prova a fare un conto... come hai fatto per la bussola decentrata

poniamo per buona la taratura della chiave, e impostiamo 10Nm. significa che la chiave scatta a 10Nm infulcrati sul centro della bussola.
il fatto che tu prendi il manico sull'impugnatura a 10cm o a 50cm dal fulcro fa si che la forza che tu devi mettere nel tuo braccio per far scattare la molla e' diversa, ma la molla scatta sempre e comunque a 10Nm sul fulcro della bussola perche' la hai caricata a quella coppia e non la hai mossa..
se metti una prolunga rigida (tipo un tubo) nel manico lungo un metro (senza gioco), la forza che devi usare per far scattare la molla e' ridicola, ma la molla scatta sempre e comunque a 10Nm sul fulcro della bussola (anche se al tuo braccio parranno solo grammi). se invece metti una prolunga tra il centro della bussola e il bullone, allora per quanto la molla scatti sempre alla stessa coppia, la vera coppia esercitata sul bullone e' ben diversa. piu e' lunga la prolunga, meno forza va impostata sulla chiave.
La dinamo metrica deve funzionare indipendentemente da dove la impugni (anche se mi pare assurdo che uno la impugni in punti diversi dal manico preposto a tale funzione) , se la impugni più vicino al fulcro dovrai solo esercitare una forza maggiore per raggiungere la coppia che hai impostato per il principio della leva . Io ho due dinamometriche , la orma 0-15 NM che uso per la MTB , la seconda da 1/2 20 -400 NM professionale comperata molti anni fa per un fare un grosso lavoro e sul manuale dice di scaricarla sempre a fine lavoro e farla scattare una volta dopo aver impostato la coppia di serraggio ma non dice assolutamente che la pozione della presa influenza la coppia di serraggio .
 

fitzcarraldo358

Biker incredibilis
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La dinamo metrica deve funzionare indipendentemente da dove la impugni (anche se mi pare assurdo che uno la impugni in punti diversi dal manico preposto a tale funzione) , se la impugni più vicino al fulcro dovrai solo esercitare una forza maggiore per raggiungere la coppia che hai impostato per il principio della leva . Io ho due dinamometriche , la orma 0-15 NM che uso per la MTB , la seconda da 1/2 20 -400 NM professionale comperata molti anni fa per un fare un grosso lavoro e sul manuale dice di scaricarla sempre a fine lavoro e farla scattare una volta dopo aver impostato la coppia di serraggio ma non dice assolutamente che la pozione della presa influenza la coppia di serraggio .
oh ragazzi a me non interessa insistere, ma lo ha scritto anche chi le produce... prima di insistere voi sulla vostra posizione magari provate a pensarci ancora... visto che la fisica della leva la conoscete, fatevi uno schemino completo di come funziona la chiave dinamometrica a click e applicatela (la fisica della leva) su quello...

poi sulle chiavi non ci sarà specificato dove applicare la forza ma come osservi anche tu c'è un punto (una zona insomma) in cui è naturale farlo ed è su quello che è fatta la taratura...
 
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ugo

Biker assatanatus
3/2/03
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Pescara
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Mah, in realtà direi che a fare i pignoli ha ragione @acost, perchè le chiavi dinamometriche "a click" scattano in base alla coppia applicata al loro fulcro*, che però è spostato rispetto al centro della vite da serrare. Riportare la misura alla vite da serrare richiede una taratura che però non può essere la medesima se si impugna la chiave all'estremità oppure vicino al fulcro. Basta fare un conto per accorgersene, più impugni la chiave vicino al fulcro più coppia applichi alla vite nel momento in cui la chiave scatta. Estremizzando, se applichi la forza sul fulcro la chiave non scatta mai, ma la vite la stringi eccome.

*non credo sia necessario specificarlo, ma per fulcro intendo lo snodo su cui scatta la chiave, ovvero quello tra la testa e il manico.

per essere precisi...l'unico caso in cui la coppia di serraggio cambia rispetto a quello impostata e' quando si sposta il fulcro della chiave stessa nella parte rigida..e questo succede usando bussole non coassiali ma le chiavi aperte che vanno a disassare il punto di fulcro.

per essere ancora piu precisi, si puo calcolare la coppia risultante sul nuovo punto di fulcro moltiplicando la coppia impostata per il rapporto tra le due leve, al numeratore usando la leva piu lunga.

ad esempio se voglio stringere un dado (dove una chiave a bussola non potrebbe far presa) a 8Nm (tipo il connettore dei tubi freni sram) e uso una bussola aperta che ha come infulcro 3cm di distanza da quello della chiave dinamometrica, e la mia mano si trova sul manico a 25 cm dall'infulcro originale, la coppia che devo impostare sulla chiave sarà:
8x(25/28)= 7,15 Nm
Bussola aperta? (chiave a zampa di gallo) metti i Nm nominali che ti servono e monta la chiave a 90* rispetto al manico ;)
 

rgf

Biker superioris
15/3/13
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Qualche tempo fa avevo letto che anche con una chiave dinamometrica perfetta, appena tarata, impugnata correttamente, le condizioni della vite influiscono enormemente sull'effettiva tensione applicata. Tipo che tra vite sporca e vite eccessivamente lubrificata si arrivava a differenze del 60% con variazioni comunque intorno al 20-30% in base al lubrificante utilizzato e alle condizioni generali della vite (eventuale ossidazione, deterioramento del filetto, quante volte è stata stretta e allentata...).

Qui c'è qualcosa, ad esempio: http://machinedesign.com/fasteners/...threaded-fastener-torque-tension-relationship

Tra l'altro nelle indicazioni dei produttori raramente si specifica se e quale lubrificante hanno usato per determinare la coppia suggerita.

La mia conclusione era che non valeva la pena spendere tanti soldi in chiavi professionali e tarature. Tanto gli errori dati dal nut factor dominano su quelli dati della chiave. Se poi ci aggiungiamo anche sta cosa dell'impugnatura che è venuta fuori qui quasi quasi si è più precisi stringendo a mano.
 
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smaz

Biker ultra
31/5/13
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YT Capra CF Comp/ ibis Ripley V4
OBBLIGHEREI i produttori di bici e componenti a indicare la coppia.
Nel datasheet e nel componente, avete mai visto i libretti di uso e manutenzione delle bici? Sono ridicoli! E parlo dei migliori marchi.
i migliori marchi hanno pagine intere con tutte le coppie di serraggio per ogni bullone....e parlo di yeti, santa, scott etc etc

quali sono quelli che tu nomini avere libretti insulsi e privi di info?
Anche YT, per la devinci invece non li avevo trovati...
 

nikitrial

Biker serius
11/2/06
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Orbea Rallon
Ok ci sono ... mi sono ristudiato le mie dispense ed in effetti mi sbagliavo. Sembra banale ma nelle chiavi dinamometriche hanno fatto un impugnatura e vanno utilizzate da li altrimenti si potrebbe falsare leggermente il valore in quanto la taratura è calcolata applicando la forza in quel punto.
Direi che anche è una cosa che viene talmente naturale per la conformazione delle chiavi...
Le discussioni sono belle perchè c'è sempre da imparare comunque.
PS
Ci sono molti fattori che possono falsare/variare un valore di coppia durante una taratura, immagino che Daniel non abbia voluto inoltrarsi troppo per cercare di non complicare troppo le cose ( come stiamo facendo noi ).
Per l'uso non professionale applicato alle biciclette, mi sento di dire che molti aspetti possono non esser presi in considerazione.
Per chi fosse interessato posso inviare un estratto delle mie dispense via mail ...
 

maicol61

Biker popularis
21/10/15
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Cannondale Trail 4 2017
In realtà per come sono costruite le chiavi dinamometriche a scatto, la posizione della mano sull’impugnatura è importante. La testa della chiave è fissata al corpo della chiave attraverso un perno. La molla della chiave è calibrata in base al rapporto delle distanze tra “centro testa chiave – perno” e “perno – centro dell’impugnatura”. Quindi impugnare la chiave vicino alla testa oppure tenendola con due dita all’estremo dell’impugnatura la fa scattare a valori diversi rispetto alla coppia impostata.
È invece vero come dici (dalla fisica) che utilizzando una leva rigida (come una normale chiave a brugola a L) si può esercitare la stessa coppia variando in modo opportuno forza applicata e lunghezza del braccio.
llave-dinamometrica.12.jpg

Scusate tutti se torno sull'argomento ma non mi è ancora chiaro.
Ho trovato in internet questo schema di funzionamento di una chiave dinamometrica. Ovviamente è solo uno dei migliaia di schemi di funzionamento secondo i quali si possono progettare le chiavi dinamometriche ma credo che il mio ragionamento si possa estendere anche ad altri schemi.
Mi sembra di capire che il principio di funzionamento sia il seguente:
- il prisma esagonale 40 è indipendente dall'insieme manico-testa 10-20;
- il prisma esagonale 40 è solidale con l'utensile finale (boccola, brucola, punta di cacciavite, ...);
- l'accoppiamento tra prisma 40 e manico-testa 10-20 è assicurato dal pistoncino 61 che spinto dalla molla 62 resta in battuta su una faccia del prisma 40 (come in figura quando il manico è in posizione orizzontale);
- provando a ruotare in senso orario il manico della chiave, se la vite non oppone molta resistenza (momento resistente) il manico-testa, il pistoncino 61, il prisma 40 e l'utensile finale ruotano come un tutt'uno serrando la vite;
- al crescere del momento resistente il pistoncino 61 tenderà a "salire" su uno degli spigoli ma continuerà a serrare la vite;
- quando il momento resistente sarà uguale al momento, rispetto al centro di rotazione del prisma esagonale, della forza con cui la molla spinge il pistoncino ("momento motore"), allora si avrà lo scavallamento dello spigolo del prisma da parte del pistoncino e il conseguente "scatto della chiave".
Detto questo, mi pare di capire anche che il "momento motore", per una determinata chiave con determinate caratteristiche geometriche, dipenda "solo" dalla forza di compressione della molla e, quindi, "solo" dal suo precarico.
Se non ho fatto errori logici (e sarebbe un evento più unico che raro) deduco che la coppia di serraggio non dipende dalla posizione della mano sull'impugnatura.
Altre ipotesi in ordine decrescente di probabilità:
1) ho completamente cannato il ragionamento;
2) il funzionamento delle chiavi Effetto Mariposa non sono riconducibili allo schema di figura e ad esse non si può applicare il ragionamento fatto;
3) la posizione della mano sull'impugnatura influenza la reale coppia di serraggio per altri motivi (ergonomia dell'operazione di serraggio, velocità di esecuzione dell'operazione e relativi effetti inerziali, effetti termici, ...).
Se qualcuno mi fa capire dove sbaglio gliene sarò grato.
E scusatemi ancora se sono tornato sull'argomento.
 
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albatros_la

Biker assatanatus
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Qualche tempo fa avevo letto che anche con una chiave dinamometrica perfetta, appena tarata, impugnata correttamente, le condizioni della vite influiscono enormemente sull'effettiva tensione applicata. Tipo che tra vite sporca e vite eccessivamente lubrificata si arrivava a differenze del 60% con variazioni comunque intorno al 20-30% in base al lubrificante utilizzato e alle condizioni generali della vite (eventuale ossidazione, deterioramento del filetto, quante volte è stata stretta e allentata...).

Qui c'è qualcosa, ad esempio: http://machinedesign.com/fasteners/...threaded-fastener-torque-tension-relationship

Tra l'altro nelle indicazioni dei produttori raramente si specifica se e quale lubrificante hanno usato per determinare la coppia suggerita.

La mia conclusione era che non valeva la pena spendere tanti soldi in chiavi professionali e tarature. Tanto gli errori dati dal nut factor dominano su quelli dati della chiave. Se poi ci aggiungiamo anche sta cosa dell'impugnatura che è venuta fuori qui quasi quasi si è più precisi stringendo a mano.
Posto che ho una chiave non certo di qualità professionale che uso per stringere gli accoppiamenti con alte coppie di serraggio (es. cassetta, bottom bracket, etc...), le variabili che rendono l'accoppiamento meno che ideale sono in realtà conservative, mentre una chiave dinamometrica starata non so se lo sia.
Mi spiego.
Se una vite ben lubrificata ottiene il tiro consigliato quando viene applicata una coppia di serraggio 4 Nm, la medesima vite, per ottenere lo stesso tiro, con trucioli, polvere, lubrificanti incrostati, frenafiletti secco, etc..., richiederà una coppia di serraggio maggiore. Significa che serrando la vite a 4 Nm, nel secondo caso si otterrà un tiro al di sotto del valore consigliato, che il più delle volte è conservativo (ad es. non si cricca il manubrio/tubo sella del caso).
Non so come - invece - si stari la dinamometrica. Se si stara in modo tale che la coppia applicata sia sottostimata dal meccanismo di scatto, allora il serraggio non è affatto conservativo e si rischia di applicare una coppia effettiva - e dunque ottenere un tiro della vite - superiore a quello consigliato.
Visto che gli errori si sommano algebricamente, non è dunque possibile affermare a priori che quelli dati dal nut factor compensano quelli della chiave.
Avere un metro da falegname per misurare due millimetri è comunque meglio che non averlo affatto, per quanto l'incertezza sulla misura data dal metro da falegname non sia paragonabile a quella di un calibro...
 

rgf

Biker superioris
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Posto che ho una chiave non certo di qualità professionale che uso per stringere gli accoppiamenti con alte coppie di serraggio (es. cassetta, bottom bracket, etc...), le variabili che rendono l'accoppiamento meno che ideale sono in realtà conservative, mentre una chiave dinamometrica starata non so se lo sia.
Mi spiego.
Se una vite ben lubrificata ottiene il tiro consigliato quando viene applicata una coppia di serraggio 4 Nm, la medesima vite, per ottenere lo stesso tiro, con trucioli, polvere, lubrificanti incrostati, frenafiletti secco, etc..., richiederà una coppia di serraggio maggiore. Significa che serrando la vite a 4 Nm, nel secondo caso si otterrà un tiro al di sotto del valore consigliato, che il più delle volte è conservativo (ad es. non si cricca il manubrio/tubo sella del caso).
Non so come - invece - si stari la dinamometrica. Se si stara in modo tale che la coppia applicata sia sottostimata dal meccanismo di scatto, allora il serraggio non è affatto conservativo e si rischia di applicare una coppia effettiva - e dunque ottenere un tiro della vite - superiore a quello consigliato.
Visto che gli errori si sommano algebricamente, non è dunque possibile affermare a priori che quelli dati dal nut factor compensano quelli della chiave.
Avere un metro da falegname per misurare due millimetri è comunque meglio che non averlo affatto, per quanto l'incertezza sulla misura data dal metro da falegname non sia paragonabile a quella di un calibro...

Non so se puoi affermare che siano conservativi a priori: se la coppia consigliata è stata valutata in presenza di lubrificante e tu serri a secco avrai una tensione sulla vite superiore a quella prevista, se era valutata a secco, magari con la vite nuova e tu lubrifichi l'errore va nella direzione opposta. E questi sono i casi estremi, in mezzo ci sono tutti quelli tipo coppia valutata con frenafiletti e tu serri con grasso al litio, coppia valutata con grasso al litio e tu serri con grasso al teflon e mille altre variabili.

Per "compensano" intendevo come ordine di grandezza, dando per scontato che gli errori relativi della chiave non raggiungano due cifre percentuali. Ma onestamente non so quanto e come "sbaglia" una chiave starata, quindi potrebbe essere una boiata.

Sull'ultima frase... boh. Se l'incertezza dello strumento è confrontabile con quella della "mano" tanto vale non usare alcuno strumento.
 

nikitrial

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Orbea Rallon
In realtà per come sono costruite le chiavi dinamometriche a scatto, la posizione della mano sull’impugnatura è importante. La testa della chiave è fissata al corpo della chiave attraverso un perno. La molla della chiave è calibrata in base al rapporto delle distanze tra “centro testa chiave – perno” e “perno – centro dell’impugnatura”. Quindi impugnare la chiave vicino alla testa oppure tenendola con due dita all’estremo dell’impugnatura la fa scattare a valori diversi rispetto alla coppia impostata.
È invece vero come dici (dalla fisica) che utilizzando una leva rigida (come una normale chiave a brugola a L) si può esercitare la stessa coppia variando in modo opportuno forza applicata e lunghezza del braccio.
Vedi l'allegato 236038

Scusate tutti se torno sull'argomento ma non mi è ancora chiaro.
Ho trovato in internet questo schema di funzionamento di una chiave dinamometrica. Ovviamente è solo uno dei migliaia di schemi di funzionamento secondo i quali si possono progettare le chiavi dinamometriche ma credo che il mio ragionamento si possa estendere anche ad altri schemi.
Mi sembra di capire che il principio di funzionamento sia il seguente:
- il prisma esagonale 40 è indipendente dall'insieme manico-testa 10-20;
- il prisma esagonale 40 è solidale con l'utensile finale (boccola, brucola, punta di cacciavite, ...);
- l'accoppiamento tra prisma 40 e manico-testa 10-20 è assicurato dal pistoncino 61 che spinto dalla molla 62 resta in battuta su una faccia del prisma 40 (come in figura quando il manico è in posizione orizzontale);
- provando a ruotare in senso orario il manico della chiave, se la vite non oppone molta resistenza (momento resistente) il manico-testa, il pistoncino 61, il prisma 40 e l'utensile finale ruotano come un tutt'uno serrando la vite;
- al crescere del momento resistente il pistoncino 61 tenderà a "salire" su uno degli spigoli ma continuerà a serrare la vite;
- quando il momento resistente sarà uguale al momento, rispetto al centro di rotazione del prisma esagonale, della forza con cui la molla spinge il pistoncino ("momento motore"), allora si avrà lo scavallamento dello spigolo del prisma da parte del pistoncino e il conseguente "scatto della chiave".
Detto questo, mi pare di capire anche che il "momento motore", per una determinata chiave con determinate caratteristiche geometriche, dipenda "solo" dalla forza di compressione della molla e, quindi, "solo" dal suo precarico.
Se non ho fatto errori logici (e sarebbe un evento più unico che raro) deduco che la coppia di serraggio non dipende dalla posizione della mano sull'impugnatura.
Altre ipotesi in ordine decrescente di probabilità:
1) ho completamente cannato il ragionamento;
2) il funzionamento delle chiavi Effetto Mariposa non sono riconducibili allo schema di figura e ad esse non si può applicare il ragionamento fatto;
3) la posizione della mano sull'impugnatura influenza la reale coppia di serraggio per altri motivi (ergonomia dell'operazione di serraggio, velocità di esecuzione dell'operazione e relativi effetti inerziali, effetti termici, ...).
Se qualcuno mi fa capire dove sbaglio gliene sarò grato.
E scusatemi ancora se sono tornato sull'argomento.
Questo un estratto dalle schede che ho io :
"Una scorretta applicazione della forza sulla chiave torsiometrica,
specie nel caso di impiego di prolunga, può modificare il
punto di applicazione della forza stessa sulla chiave, influenzando
il calcolo del valore di torsione applicato all'organo di
unione."
Semplificando però le cose.... se guardiamo la chiave dinamometrica rossa nelle foto inserite da Daniel nell'articolo, la parte considerata "impugnatura" è quella zigrinata.
Ad ogni modo, come tante attrezzature da officina, non è sufficiente possederle per potersi considerare abili di utilizzarle ....
 
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andy_g

Biker poeticus
27/4/06
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Mi pare che si stia facendo un po' di confusione tra coppia (che si esprime in Newton x metro) e forza (che si esprime in Newton). Prescindendo per un attimo dalla chiave dinamometrica, noi applichiamo una forza alla leva della chiave che si traduce in una coppia pari al prodotto della forza per la lunghezza della leva.
Quella che stabilisce il corretto serraggio è la coppia che posso ottenere con una lunga chiave da laboratorio o con la chiavetta del multitool applicando forze molto diverse, cioè inversamente proporzionali alla lunghezza della leva.
Poi non capisco perché dovrei impugnare una chiave, dinamometrica o meno, nel punto sbagliato. Anzi, proprio se non è dinamometrica, usandola male, non acquisirò mai la sensibilità per sapere a che coppia sto serrando.
 

nikitrial

Biker serius
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Posto che ho una chiave non certo di qualità professionale che uso per stringere gli accoppiamenti con alte coppie di serraggio (es. cassetta, bottom bracket, etc...), le variabili che rendono l'accoppiamento meno che ideale sono in realtà conservative, mentre una chiave dinamometrica starata non so se lo sia.
Mi spiego.
Se una vite ben lubrificata ottiene il tiro consigliato quando viene applicata una coppia di serraggio 4 Nm, la medesima vite, per ottenere lo stesso tiro, con trucioli, polvere, lubrificanti incrostati, frenafiletti secco, etc..., richiederà una coppia di serraggio maggiore. Significa che serrando la vite a 4 Nm, nel secondo caso si otterrà un tiro al di sotto del valore consigliato, che il più delle volte è conservativo (ad es. non si cricca il manubrio/tubo sella del caso).
Non so come - invece - si stari la dinamometrica. Se si stara in modo tale che la coppia applicata sia sottostimata dal meccanismo di scatto, allora il serraggio non è affatto conservativo e si rischia di applicare una coppia effettiva - e dunque ottenere un tiro della vite - superiore a quello consigliato.
Visto che gli errori si sommano algebricamente, non è dunque possibile affermare a priori che quelli dati dal nut factor compensano quelli della chiave.
Avere un metro da falegname per misurare due millimetri è comunque meglio che non averlo affatto, per quanto l'incertezza sulla misura data dal metro da falegname non sia paragonabile a quella di un calibro...

Non so se puoi affermare che siano conservativi a priori: se la coppia consigliata è stata valutata in presenza di lubrificante e tu serri a secco avrai una tensione sulla vite superiore a quella prevista, se era valutata a secco, magari con la vite nuova e tu lubrifichi l'errore va nella direzione opposta. E questi sono i casi estremi, in mezzo ci sono tutti quelli tipo coppia valutata con frenafiletti e tu serri con grasso al litio, coppia valutata con grasso al litio e tu serri con grasso al teflon e mille altre variabili.

Per "compensano" intendevo come ordine di grandezza, dando per scontato che gli errori relativi della chiave non raggiungano due cifre percentuali. Ma onestamente non so quanto e come "sbaglia" una chiave starata, quindi potrebbe essere una boiata.

Sull'ultima frase... boh. Se l'incertezza dello strumento è confrontabile con quella della "mano" tanto vale non usare alcuno strumento.
Diciamo che lo strumento, se tarato ed usato nel modo corretto ti può dare la certezza del valore di coppia applicato. Cosa che non potrai mai avere a mano.
L'esperienza sicuramente è un vantaggio ed aiuta in diverse situazioni a sopperire ad una chiave dinamometrica ma spesso anche i meccanici "di una volta" si trovano in difficoltà. Soprattutto per l'avvento di nuovi materiali come specificato nell'oggetto dell'articolo.
 

nikitrial

Biker serius
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Orbea Rallon
Mi pare che si stia facendo un po' di confusione tra coppia (che si esprime in Newton x metro) e forza (che si esprime in Newton). Prescindendo per un attimo dalla chiave dinamometrica, noi applichiamo una forza alla leva della chiave che si traduce in una coppia pari al prodotto della forza per la lunghezza della leva.
Quella che stabilisce il corretto serraggio è la coppia che posso ottenere con una lunga chiave da laboratorio o con la chiavetta del multitool applicando forze molto diverse, cioè inversamente proporzionali alla lunghezza della leva.
Poi non capisco perché dovrei impugnare una chiave, dinamometrica o meno, nel punto sbagliato. Anzi, proprio se non è dinamometrica, usandola male, non acquisirò mai la sensibilità per sapere a che coppia sto serrando.
3.8 CHIAVI TORSIOMETRICHE
Via via che la velocità e le dimensioni degli aeromobili aumentano
ciascun componente strutturale è sottoposto a sollecitazioni
e vibrazioni sempre più elevate.
E' fondamentale, quindi, che ogni componente sopporti, ne più
ne meno, lo sforzo per il quale è stato specificatamente progettato.
Alfine di distribuire appropriatamente il carico sull'intera struttura
mantenendosi nei limiti di sicurezza previsti, è necessario
che dadi, bulloni, prigionieri e viti siano serrati ai valori di coppia
forniti dal progettista.Rispettando le coppie di serraggio, assegnate
a ciascun organo di fissaggio, l'insieme della struttura
può sviluppare la massima resistenza riducendo notevolmente
le possibilità di rotture per fatica.
Per misurare in modo preciso il valore della copia applicata
viene usata una Chiave Dinamometria o Torsiometrica.
3.8.1 GENERALITA'
La Chiave Torsiometrica è una chiave munita di un dispositivo
atto a segnalare quando il momento torcente applicato ad un
dado, bullone, prigioniero o vite, supera un valore prefissato in
modo da evitare un serraggio eccessivo.
Ciò è ottenuto inserendo tra la bocca della chiave ed il fusto,
sul quale il tecnico esercita lo sforzo, un dispositivo dinamometrico
che indica in modo continuo il momento torcente applicato
alla bocca stessa, od un meccanismo tarato in modo da impedire
la trasmissione dello sforzo quando esso supera un predeterminato
valore.
3.8.2 TIPI DI CHIAVI TORSIOMETRICHE
I tipi di chiavi torsiometriche più comuni sono le chiavi a lettura
diretta, le chiavi a quadrante e le chiavi a scatto.
3.8.3 CHIAVI TORSIOMETRICHE A LETTURA
DIRETTA
Le chiavi torsiometriche a lettura diretta si basano sul principio
delle deformazioni elastiche.
Il fusto che collega la bussola intercambiabile con l'impugnatura,
è reso "Elastico" e le deformazioni del fusto stesso vengono
indicate da un indice su una scala graduata.
In genere le chiavi torsiometriche a lettura diretta offrono il vantaggio
di settori graduati che permettono di seguire la progressione
dello sforzo di serraggio.
3.8.4 CHIAVI TORSIOMETRICHE A QUADRANTE
Anche questo tipo di chiave si basa su un principio delle deformazioni
elastiche.
L' unica differenza tra questo tipo di chiave e le chiavi a lettura
diretta, consiste nel fatto che la progressione dello sforzo di
serraggio viene indicato da un quadrante che offre maggiore precisione dell'indicazione della coppia rispetto a quella offerta
dalle chiavi a lettura diretta.
3.8.5 CHIAVI TORSIOMETRICHE A SCATTO
Le chiavi torsiometriche a scatto si caratterizzano per un dispositivo
a scatto che entra in funzione nell'attimo in cui si raggiunge
la coppia prestabilita.
Infatti, tra la bussola e l'impugnatura è inserito o, un giunto a
sfere che scatta quando il momento torcente supera un valore
che dipende dal precarico dato da una molla, oppure un
sistema di leve che scatta quando il sistema di leve raggiunge
la posizione di punto morto con uno sforzo dipendente dal precarico
dato alla molla.
In altri casi si ricorre ad una frizione precaricata con una molla.
3.8.6 SCELTA DELLA CHIAVE TORSIOMETRICA
Nella scelta del tipo appropriato di chiave torsiometrica si dovrà
tener conto di quanto segue
• L'accuratezza della maggior parte delle chiavi torsiometriche
tende a diminuire agli estremi del proprio campo di utilizzo. Il
valore di torsione da misurare deve trovarsi compreso fra il
30% e 60% del campo di utilizzo della chiave
• I gradi di incremento della chiave torsiometrica non devono
essere superiori al 10% del valore di torsione da misurare.
La chiave torsiometrica deve essere calibrata nelle stesse
unità di torsione specificate per l'organo di unione.
3.8.7 IMPIEGO DELLA CHIAVE TORSIOMETRICA
Per ottenere un accurato valore di torsione sull'impugnatura
della chiave torsiometrica è indispensabile applicare, lentamente,
una forza uniforme.
L'applicazione rapida, non uniforme, o scorretta della forza può
causare errori nella coppia applicata.
Una scorretta applicazione della forza sulla chiave torsiometrica,
specie nel caso di impiego di prolunga, può modificare il
punto di applicazione della forza stessa sulla chiave, influenzando
il calcolo del valore di torsione applicato all'organo di
unione.
E' inteso che, dove non specificatamente indicato, i valori di
coppia forniti dalle tabelle sono applicabili all'installazione di
dadi che possono essere awitati a mano.
Per tutti gli altri casi vanno applicati i seguenti criteri
• Nel serraggio dei dadi autobloccanti, si dovrà tener conto,
oltre alla coppia prescritta, della coppia necessaria per fare
ruotare tutto il dado sulla vite o del valore della torsione di frizione
(Prevailing Torque).
• Il valore della torsione di frizione dovrà essere rilevato
quando al dado manca un giro per appoggiare.
• Se la coppia di torsione di frizione è inferiore ad un terzo del
serraggio prescritto essa dovrà essere ignorata mentre se è
uguale o superiore ad un terzo della coppia prescritta essa dovrà essere aggiunta al valore di coppia indicata nelle
tabelle.
• Quando si deve bloccare l'organo di unione agendo sulla
testa del bullone, una parte della torsione applicata è assorbita
dall'attrito dovuto alla rotazione del bullone nel foro. La
quantità di torsione assorbita è variabile. Per questo motivo i
valori di torsione sono riferiti a serraggi dalla parte del dado.
• Se l'organo di unione è inserito in un foro che aumenta la
resistenza al serraggio serrare al valore più elevato.
• Se l'organo di unione è inserito in un foro filettato la cui lunghezza
di filettatura è maggiore del diametro del bullone, utilizzare
la coppia di serraggio indicata. Se la lunghezza della
filettatura del foro è minore del diametro, usare una coppia di
serraggio ridotta.
• Se l'organo di unione è nuovo, cioè installato per la prima
volta procedere come segue
• Serrare l'organo di unione al valore di coppia suggerito.
• Svitare l'organo di unione di mezzo giro.
• Riserrare al valore di tensione suggerito.
• Questa procedura aiuta a pulire ed a raccordare la filettatura
in modo da permettere un più accurato serraggio.
• I dadi a corona possono essere serrati oltre il normale valore
al fine di allineare il dado al foro della coppiglia. Non superare
il serraggio massimo consentito.
• "Non serrare organi di unione quando questi sono troppo
freddi o riscaldati. Il serraggio deve avvenire quando questi
sono alla temperatura ambiente. Un organo di unione riscaldato
può svitarsi quando raffreddato, mentre bloccando un
organo troppo freddo, questo può essere sottoposto a sforzi
eccessivi quando riscaldato.
• Se gli organi di unione devono essere serrati in serie, scegliere
il valore medio del campo di serraggio. Se alcuni
organi sono serrati ad un valore minimo ed altri ad un valore
massimo, la forza non è distribuita uniformemente. Una
distribuzione di forze non uniforme può causare rotture
all'organo di unione. Non applicare i valori di serraggio finali
durante la prima passata. Dopo che è stato applicato il
valore medio del serraggio svitare gli organi di unione uno
alla volta prima di applicare il valore di serraggio finale. Il
serraggio di una sequenza diametralmente opposta (a
croce) è in molti casi da preferirsi.
In tutti i casi, per ottenere un corretto serraggio, assicurarsi che
i filetti siano puliti e liberi da intaccature, sbavature, vernice
grasso e lubrificanti che potrebbero falsare i valori.
Esistono, tuttavia, alcune applicazioni in cui, sui filetti, è impiegato
lubrificante o un componente anti-grippaggio. In questi
casi attenersi alle istruzioni specifiche fornite dai costruttori.
Il valore di coppia di un organo di unione già installato non può
essere controllato. Nel caso in cui ci fossero dubbi sul suo serraggio
sarà opportuno allentare l'organo di unione di uno o due
giri e provvedere a serrano nuovamente usando una chiave
dinamometrica tarata al valore di coppia consigliato.
Poichè la perfetta efficienza della chiave torsiometrica è fondamentale
per un appropriato serraggio degli organi di unione è
indispensabile attenersi alle seguenti norme:
• Dopo una prolungata inoperatività, o dopo una spedizione,
prowedere ad azionare le chiavi torsiometriche per alcuni
cicli onde permettere ai meccanismi interni di distribuire un
velo di lubrificante su tutte le parti in movimento.
• Dopo l'uso, prima di riporre la chiave torsiometrica a scatto
nella propria custodia, provvedere a regolare al più basso
valore di coppia per mettere la molla nelle condizioni di
riposo.
3.9 USO DI PROLUNGHE PER
CHIAVI TORSIOMETRICHE
Con il termine di Prolunga si intende una parte interposta fra la
bussola, o innesto, della chiave torsiometnica e l'organo di
unione da serrare.
3.9.1 PROLUNGHE CONCENTRICHE
L'impiego di una prolunga concentrica che lavora in asse con la
chiave torsiometrica, non presenta particolari difficoltà, Il valore
di coppia applicato è il valore di serraggio indicato 3.9.2 PROLUNGHE NON CONCENTRICHE
L'uso di prolunghe non concentriche che non lavorano in asse
con la chiave torsiometrica presenta un problema matematico.
Questo tipo di prolunga influenza la lunghezza della leva. Il
valore di torsione applicato non è il valore di torsione indicato.
E' necessario calcolare la variazione della lunghezza della leva
per determinare il corretto valore di torsione indicato.
3.9.3 TARATURA DELLE CHIAVI
TORSIOMETRICHE
Le chiavi torsiometriche devono essere tarate tutte le volte che
vengono prelevate dal magazzino, o dalle dispense, oppure
tutte le volte che la taratura viene modificata e, comunque, ad
intervalli regolari non superiori ad un mese.
La taratura deve essere eseguita, sul dinamometro, da personale
specializzato, espressamente autorizzato dal Controllo di
Qualità.
Se la chiave viene lasciata cadere, o se si sospetta che possa
essersi starata per una ragione qualsiasi, essa deve essere
immediatamente controllata col dinamometro.
 

andy_g

Biker poeticus
27/4/06
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3.8 CHIAVI TORSIOMETRICHE
Via via che la velocità e le dimensioni degli aeromobili aumentano
ciascun componente strutturale è sottoposto a sollecitazioni
e vibrazioni sempre più elevate... eccetera eccetera
L'ho letto rapidamente, ma è una risposta a quello che ho scritto io? In che punto?
 

rgf

Biker superioris
15/3/13
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Diciamo che lo strumento, se tarato ed usato nel modo corretto ti può dare la certezza del valore di coppia applicato. Cosa che non potrai mai avere a mano.

Senza dubbio, ma il discorso era che la quantità che ti interessa misurare è la tensione della vite. La coppia è una sorta di misura indiretta che puoi riportare alla tensione con parecchi errori dovuti alle problematiche citate prima. Quindi tu puoi anche avere uno strumento che ti da una misura esatta della coppia (chiave dinamometrica ideale usata in modo ideale) ma avrai comunque una misura soggetta a errori, grandi, dovuti alle condizioni della vite stessa e dell'accoppiamento tra la vite e la sua sede.

La mano misura anch'essa il momento torcente e quindi è soggetta alla stessa problematica, però in più ha un errore superiore quasi certamente alla peggiore delle chiavi. Quindi usare la chiave è sempre meglio..... sempre che gli errori di cui sopra non superino come ordine di grandezza tutti gli altri.
 

nikitrial

Biker serius
11/2/06
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Diciamo che lo strumento, se tarato ed usato nel modo corretto ti può dare la certezza del valore di coppia applicato. Cosa che non potrai mai avere a mano.

Senza dubbio, ma il discorso era che la quantità che ti interessa misurare è la tensione della vite. La coppia è una sorta di misura indiretta che puoi riportare alla tensione con parecchi errori dovuti alle problematiche citate prima. Quindi tu puoi anche avere uno strumento che ti da una misura esatta della coppia (chiave dinamometrica ideale usata in modo ideale) ma avrai comunque una misura soggetta a errori, grandi, dovuti alle condizioni della vite stessa e dell'accoppiamento tra la vite e la sua sede.

La mano misura anch'essa il momento torcente e quindi è soggetta alla stessa problematica, però in più ha un errore superiore quasi certamente alla peggiore delle chiavi. Quindi usare la chiave è sempre meglio..... sempre che gli errori di cui sopra non superino come ordine di grandezza tutti gli altri.
Che usare una chiave sia sempre meglio ... non saprei !
Mi è capitato spesso di vedere persone affidarsi completamente al valore della chiave sbagliando però i fondamentali .
Una taratura fatta ad OC è composta da più variabili messe insieme ,ad esempio la frizione del dado o della vite non sono errori, sono semplicemente componenti da sommare ...
Le conversioni tra diverse unità di misura ( Libbre/pollice in Newton/metro etc..) possono complicare le cose...
Insomma è un argomento molto complesso. Credo che il succo di questo articolo voglia essere quello di semplificarlo per renderlo comprensibile a chi non abbia troppa voglia di immegersi e chi non ne abbia una necessità a livello professionale.
Anche il Tiraraggi è fondamentale ... ma se non sei capace di usarlo fai danni. Uguale la chiave dinamometrica.
Fatti insegnare o fallo fare a chi è capace.
 

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