VRIDMOMENT

Med vridmoment (storhetssymbol “M”) avses en krafts (F) rotationseffekt på ett objekt – exempelvis en skruv. Den beräknas med hjälp av den använda kraften – enhet “Newton” eller “N” – multiplicerat med längden på den hävarm, genom vilken kraften verkar på rotationspunkten – enhet »meter« resp. “m”. Vridmomentet anges därför i enheten N x m, eller N m.

Tekniskt sett är en förskruvning en betydligt komplexare fråga än vad man kan tro när man använder en skruvmejsel, ett spärrhjul eller en momentnyckel.

Så fort en skruv dras åt verkar krafter på dess sidor (“axiella krafter”). Ju högre dessa klämkrafter blir desto mer sträcker de axiella krafterna på skruven. Medan skruven sträcks trycks exempelvis två delar som ska kopplas ihop med samma kraft. Så fort den nödvändiga förspänningskraften har åstadkommits uppstår så kallad friktion mellan de komponenter som ska kopplas samman: båda delarna ska bete sig som om de vore en enda del.

Vad har nu vridmoment med detta att göra? Svaret är enkelt: För många förskruvningar föreskrivs ett specifikt åtdragningsmoment och endast när detta används korrekt kan den nödvändiga förspänningskraften åstadkommas. I sådana fall är det absolut nödvändigt att använda ett skruvverktyg, såsom en momentnyckel som med jämna mellanrum genomgår en nationell kalibreringsprocess. Ett vanligt tillvägagångssätt är att låta ett auktoriserat kalibreringslaboratorium kalibrera momentnyckeln varje år. Först då möjliggörs kontrollerad åtdragning i reproducerbar kvalitet.

Ju längre hävarmen är desto mindre märker användaren av den stora kraft som anbringas på ett skruvhuvud resp. på förskruvningen. Det hela blir ännu mer komplicerat om man tillsammans med momentnyckeln använder insticksverktyg med ett stickmått som avviker från standarden. I detta fall måste man för mekaniska momentnycklar beräkna ett korrigerat visnings- resp. inställningsvärde och för elektroniska momentnycklar anpassa skruvparametrarna innan man börjar dra åt skruven.

N m – Newtonmeter

Den vanligaste enheten för vridmoment är newtonmeter. Den omfattas av det internationella enhetssystemet (SI) för fysikaliska storheter. En newtonmeter motsvarar en joule energi och är det mekaniska arbete som utförs när en newton verkar under en sträcka på en meter.

ft·lb – foot pound

Enheten foot pound kommer från det angloamerikanska måttsystemet och används i Storbritannien och USA för att ange vridmomentet. Ursprungligen hette enheten pound foot (lbf·ft) men man döpte om den för att undvika förväxlingar med enheten för energi med samma namn. En ft·lb motsvarar ca 1,356 joule – och därmed den energi som behövs för att lyfta ett objekt med en vikt på ett pund med en hävarm på en fot.

in·lb – Inch pound

Inch pound (lbf·in) är också en angloamerikansk enhet. 1 in·lb motsvarar 0,11298483 joule, dvs. den energi som behövs för att lyfta en vikt på ett pund med en hävarm på en tum (2,54 cm).

Metall rör sig

Det är svårt att föreställa sig men en skruv kan på ett något förenklat sätt jämföras med en fjäder. Den kan sträckas ut i en viss omfattning och sedan återgå till den ursprungliga positionen och på så sätt skapa en förspänning. Denna process påverkas dock av många faktorer – exempelvis mängden friktion på undersidan av skruvhuvudet, variationer i den kraft som anbringas och friktion i området kring gängan samt hela skruvförbandets sättningsegenskaper. En momentnyckel som används av utbildad personal kan minimera de negativa effekterna så att man får mycket exakta resultat.

En ovärderlig kraft: åtdragningsmoment

Åtdragningsmomentet verkar i skruvpunkten – mitt i skruvaxeln. Fysikaliskt sett är det produkten av hävarmens längd och av den kraft som krävs för att dra åt skruven.

I genomsnitt går endast 10 % av det totala momentet till omsättning av förspänningskraften genom det lutande planet (gängbanan) och återstående andel går till största delen förlorad i huvud- och gängfriktion. Därför är det svårt att få till en kontrollerad åtdragning av skruven manuellt utan momentnyckel. Man bör även tänka på att ingen situation är den andra lik. Olika skruvar har olika egenskaper, beroende på skruvfog. Olika grader av eftergivlighet hos skruvförbandet kan göra att skruvfogen är från mycket hård till mycket mjuk. Med detta menas åtdragningsvinkeln från det att skruvhuvudet berör underliggande material. Denna vinkel kan vara från mycket hård (ca 30°) till mycket mjuk (ca 720°). Möjliga påverkande faktorer är det material som ska sammanfogas (t.ex. koppar/stål, tätningar, antalet fästelement samt själva klämlängden etc.) och även kvaliteten/egenskaperna hos själva skruven.

1. Åtdragningskraft vid manuell åtdragning
2. Summan av alla vridmoment
3. Förspänningskraft
4. Gängfriktion
5. Friktion under huvudet