Manutenzione di collegamentibullonati ad alta sollecitazione

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Manutenzione di collegamenti bullonati ad alta sollecitazione

Editore: Robert Meier, Suva, Settore costruzioni

Riproduzione autorizzata con citazione della fonte.1a edizione – gennaio 1992Nuova edizione – marzo 20005a edizione riveduta – maggio 2003 – da 5000 a 6’000 copie

Codice: 44020.i

Ringraziamo il dr. Hermann Mayer (della ditta Bossard Zugo) e il signorKyburz (della ditta Kyburz, Zugo) per la preziosa collaborazione.

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Sommario

1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2 I collegamenti bullonati ad alta sollecitazione – un pacco di molle . . . . . . . 6

3 Infortuni dovuti a collegamenti bullonati difettosi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4 Composizione dei collegamenti bullonati ad alta sollecitazione . . . . . . . . . 10

4.1 I singoli elementi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104.2 Viti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104.3 Dadi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104.4 Rondelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.5 Set HV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

5 Ispezione, manutenzione e riparazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

5.1 Ispezione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125.2 Manutenzione sistematica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125.3 Riparazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135.4 Analisi dei danni dopo un infortunio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

6 Procedimento di manutenzione (istruzione) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

6.1 Preparazione dei lavori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146.2 Controllo e smontaggio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156.3 Controllo visuale dei singoli elementi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166.4 Riutilizzo e prova non distruttiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166.5 Lubrificazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166.6 Montaggio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

7 Attrezzi per la precompressione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

7.1 Chiavi dinamometriche tarabili (con indicatore) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187.2 Chiavi dinamometriche a indicazione continua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187.3 Avvitatrici meccaniche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197.4 Avvitatrice idrauliche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197.5 Precompressione idraulica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197.6 Attrezzi inidonei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

8 Tabelle ed elenchi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

8.1 Tabelle per momenti torcenti e forze di precompressione . . . . . . . . . . . . . . . . . 218.2 Elenco dei fornitori di attrezzi per la precompressione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228.3 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

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I numerosi elementi di cui sonocomposte le macchine vengonofra loro collegati per formareun'intera struttura funzionante.Accanto ai sistemi tipici di salda-tura e chiodatura, la tendenza èsempre più diretta verso l'unionemediante bullonatura.

Molti collegamenti bullonati gio-cano un ruolo determinante per ilfunzionamento e l'esercizio sicu-ro della macchina. Saper indivi-duare ed eliminare tempestiva-mente gli eventuali difetti a questicollegamenti bullonati, permettedi evitare danni alla macchina erischi per le persone.

Con il presente bollettino ci rivol-giamo in particolare agli speciali-sti addetti alla manutenzione delparco macchine. Lo scopo èquello di fornire le nozioni basilarie di mostrare, sull'esempio dimacchine in dotazione sui can-tieri edili, il modo sicuro e razio-nale di preparare ed eseguire ilavori di manutenzione ai collega-menti bullonati ad alta sollecita-zione.

1 Introduzione

Figura 1A questa macchina sono visibili elementi fra loro collegati con saldatura 1e con bullonatura 2 .

L'esperienza pluriennale ha dimostrato che una gran partedelle rotture dei bulloni è dovuta a errori commessi durante ilavori di montaggio e manutenzione.

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Con il serraggio controllato di uncollegamento bullonato ad altasollecitazione si esercita una pre-compressione elevata sugli ele-menti uniti fra loro mediante bul-lonatura. Gli elementi della mac-china vengono serrati insiemecome una molla di compressio-ne, mentre il bullone subisce unadilatazione elastica paragonabilea quella di una molla di trazione.Questo «pacco di molle» alta-mente precompresso garantiscela necessaria sicurezza d'eserci-zio sotto carico dinamico.

La forza di precompressione e laforza di torsione (serraggio) sot-topongono il bullone a una solle-citazione pari al 90 % del suolimite di snervamento. La pre-compressione deve raggiungereun valore così elevato per poter

2 I collegamenti bullonati ad alta sollecitazione – un pacco di molle

Figura 2Collegamenti bullonati ad alta sollecitazione alla ralla di un bagger gommato. Le rallesono un elemento di cui sono dotate anche le gru a torre girevoli, le gru mobili, lepompe per calcestruzzo e altre macchine del genere.

impedire sia lo scorrimento sia ildistacco degli elementi da unirefra di loro. La sicurezza di un talecollegamento mediante bulloni(vedere riquadro) è però garantitasolo se la precompressione delgiusto valore viene mantenutacontinuamente costante. In casocontrario esiste il pericolo che –specialmente sotto la sollecita-zione dinamica alternata – si veri-fichi lo svitamento spontaneo deldado o che subentri un'improv-visa rottura da fatica del bullone.

Figura 3Collegamenti bullonati ad alta sollecita-zione alla torre di una gru.

Ai fini della sicurezza è d'importanza capitale:

– che i collegamenti bullonati ad alta sollecitazione e sotto carico dinamico vengano sempre serrati in modo controllato;

– che la precompressione del giusto valore venga mantenuta sempre costante.

La stessa cosa vale anche per icollegamenti con più bulloni. Fa parte del dovere di diligenzadell’addetto al parco macchinecreare all’interno della sua azien-da le necessarie premesse a talriguardo, quali i controlli regolarie una manutenzione a regolad'arte.

Le figure dal 2 al 6 illustranoapplicazioni tipiche di collega-menti bullonati ad alta sollecita-zione su macchine edili.

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Figura 4Collegamenti bullonati ad alta sollecita-zione per l'unione di flange alla trasmis-sione finale di un Dozer.

Figura 5Collegamenti bullonati ad alta sollecita-zione a un cilindro idraulico.

Figura 6Collegamenti bullonati ad alta sollecita-zione alla testata dei cilindri di un motoreDiesel.

Per le macchine in generale sono d'uso anche altri sistemi dicollegamento, per esempio quelli con bulloni calibrati, bulloniper elementi sottoposti a sollecitazione dinamica ridotta, ecc.Essi non cadono sotto la definizione «collegamenti bullonati ad alta sollecitazione» e non vengono trattati nel presente bollettino.

I collegamenti bullonati HV vengono impiegati anzitutto nellecostruzioni in acciaio. Per questi speciali tipi di collegamentibullonati fanno stato speciali regole e norme (vedere pagina 11).

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3 Infortuni dovuti a collegamenti bullonati difettosi

Il cedimento di un collegamentobullonato ad alta sollecitazionepuò essere la causa di gravidanni, come lo illustrano le figure7,8 e 9.

Figura 7A questa gru subentrò il cedimento del collegamento bullonato della ralla. L'intero elemento girevole della gru cadde su una strada affollata e schiacciò un autobus pieno di passeggeri. Conseguenza: 7 morti, 21 feriti.

Figura 8Questa piattaforma di lavoro mobile cadde dall'altezza di 12 m. Causa dell'infortunio: cedimento della bullonatura della ralla. Conseguenza: cadutamortale delle tre persone che avevano preso posto sulla piattaforma aerea.

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Figura 9Durante l'esercizio normale di questa gru subentrò la rottura dei bulloni della ralla. Si ebbero «solo» danni materiali. I bulloni non erano mai stati controllati nel corso dei 15 anni di servizio della gru. Ciò spiega perché non ci si è mai accorti che già da tempo esistevano bulloni difettosi.

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4 Composizione dei collegamenti bullonati ad alta sollecitazione

4.1 I singoli elementi

Un collegamento bullonato ècomposto da diversi elementi(fig. 10) che hanno tutti la stessaimportanza vitale, in quanto:

Il collegamento è altrettantoresistente quanto il suo ele-mento più debole.

Per la scelta della classe di resi-stenza delle viti e dei dadi occor-re osservare anzitutto le indica-zioni del costruttore della mac-china.

4.2 Viti

Le viti sono contrassegnate se-condo la norma internazionaleISO 898, parte 1.

Sulla testa della vite è impressa la classe di resistenza – per es.8.8, 10.9 o 12.9 – (fig. 11), non-ché il marchio di fabbrica.

4.3 Dadi

I dadi sono contrassegnati se-condo la norma internazionaleISO 898, parte 2.

Su una delle superfici di appog-gio o su una delle facce lateralisono impressi il marchio dellaclasse di resistenza – per es. 8,10 o 12 – (fig. 12) e il marchio difabbrica.

Scegliendo i dadi badare che la loro classe di resi-stenza corrisponda a quelladelle viti.

Esempi:Dado 8 – vite 8.8Dado 10 – vite 10.9Dado 12 – vite 12.9

Figura 10Gli elementi del collegamento bullonato ad alta sollecitazione.

Figure 11Contrassegno della classe di resistenzaimpresso sulla testa della vite.

Figura 12Contrassegno della classe di resistenzaimpresso su una delle superfici diappoggio.

Vite

Rondella

Elementicompressi

Rondella

Dado

classi di resistenza dall’8.8 al 12.9

della sufficiente durezza

per es. unione di unapiattaforma girevole con l’elemento fisso diuna ralla

della sufficiente durezza

classe di resistenza8-12; deve corrispon-dere alla classe di resistenza della vite

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4.4 Rondelle

Per i collegamenti bullonati adalta sollecitazione è consentitousare solo rondelle di materialeavente la sufficiente resistenza(durezza).

Le rondelle normali di acciaio St 37 sono troppo tenere per leviti delle classi di resistenza da8.8 a 12.9 e si rivelano quindiinadeguate.

Diversi fabbricanti fornisconorondelle appropriate:

4.5 Set HV

Nella costruzione in acciaiovengono usati bullonature HVper ottenere collegamenti bullo-nati di alta resistenza, precari-cati. Le viti e i dadi hanno unalarghezza di chiave più grande.Tutti i pezzi del set portano ilcontrassegno HV.

Il set HV è composto di una vite(qualità 10.9., DIN 6914), di undado (qualità 10, DIN 6915) e di due rondelle (durezza 300 HV,DIN 6916, figura 13): tutti questipezzi vengono forniti di regolainsieme come set completo delsistema di bullonatura.

Per i set zincati a caldo il dadoè lubrificato con grasso MoS2

da parte del costruttore. I setgrezzi vengono forniti dalcostruttore non lubrificati.

Le rondelle HV come quelle illustrate nelle figure 13, 14 e 15devono avere sul lato superioreverso il foro uno smusso pernon danneggiare l'arrotonda-mento della testa della vite. Lo smusso deve quindi sempreessere rivolto verso la testadella vite. Queste rondelle por-tano sul lato inferiore il contras-segno HV.

Figura 13Rondella HV piatta secondo DIN 6916.

Figura 14Rondella HV obliqua secondo DIN 6917con inclinazione del 14% per profili I.Caratteristica: 1 scanalature sulla super-ficie superiore.

Figura 15Rondella HV obliqua secondo DIN 6918con inclinazione dell'8 % per profili U.Caratteristica: 2 scanalature sulla superficiesuperiore.

Vite Rondella

Qualità Durezza (min.) Norma

8.8 200 HV DIN 125

10.9 300 HV DIN 6796Rondellaelastica

12.9 400 HV nessuna norma

HV = durezza Vickers

Le rondelle devono essere in grado di sopportare le ele-vate forze che si producono,senza deformarsi.

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5 Ispezione, manutenzione e riparazione

5.1 Ispezione

Le ispezioni eseguite regolar-mente permettono di scopriretempestivamente la presenza didifetti gravi ai collegamenti bullo-nati e di evitare in tale modoconseguenze rovinose.

■ L'allentamento o la mancanzadi bulloni possono essere accertati visualmente o anchea mezzo di una chiave a for-chetta o poligonale.

■ I movimenti fra gli elementiavvitati possono essere accer-tati visualmente per la presenzadi segni di sfregamento, scal-fitture o – prestando la dovutaattenzione – durante l'eserciziodella macchina.

■ Le incrinature e le deformazionialla costruzione possono esse-re rilevate, il più delle volte, aocchio nudo.

Un operatore esperto e istruito èin grado di eseguire queste os-servazioni durante il suo lavoroquotidiano (fig. 16).

Le eventuali riparazioni devono essere effettuatedallo specialista!

5.2 Manutenzione sistematica

Mediante le regolari ispezionivisuali citate più sopra si posso-no scoprire solo i difetti grosso-lani.

Solo con una manutenzionesistematica dei collegamentibullonati effettuata a intervalliregolari si ha la garanzia discoprire anche i difetti na-scosti (fig. 17).

Al capitolo 6 è indicata l'istruzio-ne che occorre seguire per effet-tuare la manutenzione.

Quanto agli intervalli della manu-tenzione è bene attenersi alleindicazioni riportate nelle istruzio-ni per l'uso della casa costruttri-ce.

Figura 16Durante il lavoro quotidiano si provvedeanche a ispezionare i collegamenti bullonati.

Figura 17La manutenzione sistematica può essereeseguita più facilmente in officina che non sul cantiere.

Se non ci sono indicazioni a talriguardo, raccomandiamo gliintervalli seguenti:

Prima manutenzione

■ al più tardi dopo 200 ore d'esercizio oppure

■ dopo 3 mesi

Manutenzione regolare

■ dopo ogni 2000 ore d'esercizio, però

■ almeno dopo ogni 2 anni e■ a ogni nuovo montaggio dei

collegamenti bullonati.

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5.3 Riparazione

Nonostante le ispezioni regolari euna manutenzione sistematica èsenz'altro possibile il verificarsi didifetti.

I difetti devono essere elimi-nati immediatamente da unospecialista (fig. 18).

Se durante l'ispezione o la manu-tenzione vengono constatati sem-pre i medesimi danni, ciòdovrebbe essere per voi unsegnale d’allarme: cercate discoprirne le cause!

Esempi di danni che si verificanoripetutamente:■ rottura o allentamento di

bulloni sempre nel medesimoposto.

■ deformazioni alla costruzione,sotto la vite, sotto il dato e allerondelle.

■ Sotto carico i diversi elementibullonati insieme si divaricanoo si spostano l’uno contro l’altro.

Le cause di tali danni possonoessere attribuite alla costruzione,al serraggio difettoso dei bulloni,ma anche al modo in cui vieneusato l’apparecchio.

Non basta quindi provvederea eliminare tali danni: bisognaanche cercarne le cause. Pro-cedete nel modo seguente:

rivolgetevi, se necessario, alcostruttore della macchina;

rimettete in esercizio la mac-china solo dopo aver indivi-duato la causa ed eliminato a regola d’arte le deficienzetecniche constatate.

5.4 Analisi dei danni dopo un infortunio

Dopo un infortunio occorre ana-lizzare le cause. Si eviterà così ilripetersi di infortuni analoghi.

Ecco il modo migliore di proce-dere:■ per quanto possibile, lasciate

tutti gli elementi così come so-no fino al termine dell'inchiestadettagliata da parte dello spe-cialista;

■ se bisogna modificare qualco-sa, fate prima uno schizzoesatto del luogo e della posi-zione di ciò che va rimosso enumerate i singoli pezzi (fig. 19);

Figura 18Condizioni difficili per la manutenzione di una macchina sul cantiere.

Figura 19Il difetto a questa ralla è stato etichettatoe marcato per l'analisi del danno.

■ in ogni caso cercate di lasciareal loro posto gli elementi dicollegamento e di non modifi-care la loro posizione: l'imma-gine della rottura nonché ilgenere e la direzione di tutte ledeformazioni danno indicazioniimportanti sulla natura dellarottura.

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6 Procedimento di manutenzione (istruzione)

Alcuni costruttori di macchineforniscono assieme all'apparec-chio manuali dettagliati e praticiper la manutenzione (fig. 20):fatene uso.

Il metodo da noi proposto – con-siderata la vasta gamma di mac-chine e tipi di bullonature – non èda considerare né l'unico chepuò essere adottato né tantomeno il migliore di tutti. La nostraistruzione dettagliata vuol esseredi supporto per la squadra dimanutenzione, nel caso doves-sero sorgere dei problemi durantela manutenzione. Essa vale peròesclusivamente per collegamentibullonati da poter montare incoppia motrice.

6.1 Preparazione dei lavori

Con una buona preparazione deilavori (fig. 21) create la premessaper svolgere le singole operazionisenza difficoltà.

Programmare l'intervento

Messa fuori servizio della mac-china, personale, programma dicostruzione, programma di ripa-razione.

Preparare l'attrezzatura

Chiave dinamometrica appro-priata.

Preparare il materiale

Pezzi di ricambio originali (viti,dadi e rondelle), lubrificantiappropriati.

Preparare un posto di lavorosicuro

Pianerottoli, ponteggi, illumina-zione; equipaggiamento perso-nale di protezione comprendentecintura anticaduta, casco, guanti;ecc.

Figura 20Nelle istruzioni per l'uso della casacostruttrice è descritto dettagliatamenteil modo di effettuare la manutenzione.

Figura 21Preparazione dei lavori: capo cantiere emontatore in colloquio.

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6.2 Controllo e smontaggio

Una volta terminata la fase pre-paratoria si può iniziare con ilavori veri e propri sull'apparec-chio (fig. 22)

Vi proponiamo di procedere nelmodo seguente:

Pulire

Eseguire la pulizia dell'intero col-legamento bullonato.

Sgravare i bulloni

Sgravare dalle forze esterne ibulloni da sottoporre a controllo.■ Per le gru

Se al gancio non è appeso uncarico, i bulloni sgravati saran-no quelli situati sul lato delcontrobraccio; se al gancio èappeso un carico, i bullonisgravati saranno quelli situatisul lato del braccio.

■ Per i baggerSe la benna viene premuta aterra, i bulloni sgravati sarannoquelli situati sul lato posterioredel veicolo; se la benna è leg-germente sollevata da terra, ibulloni sgravati saranno quellisul lato del braccio.

Determinare il momento tor-cente per il controllo

Se non conoscete le dimensionidei bulloni, procedete nel modoseguente:■ smontare un bullone qualsiasi;■ misurare la dimensioni del

filetto e il passo;■ accertare la classe di resistenza

del bullone:■ l'esatto momento torcente può

essere stabilito facendo ricorsoalle istruzioni per l'uso o, senon esistono, alla tabella 1 o 2di cui al capitolo 8.1.

Controllare

Controllare tutti i bulloni serran-doli con la chiave dinamometri-ca. La chiave dinamometricaviene tarata secondo il momentotorcente accertato. In questomodo si possono individuare ibulloni allentati, sempre che nonsi siano bloccati per la ruggine.

Contrassegnare

Segnare con del colore i bulloniallentati.

Smontare

Tutti i bulloni allentati e i primidue bulloni che seguono a sini-stra e a destra vanno smontatied eliminati.

A seconda dell'importanza delcollegamento bullonato può rive-larsi senz'altro opportuno sosti-tuire tutti i bulloni nonostante l'enorme spesa. I bulloni possonoavere delle fessurazioni di faticadel materiale non visibili a occhionudo.

Se non ci sono bulloni allentati,provvedere a smontare il 10 %dei bulloni e controllarli secondoil capitolo 6.3.

Controllare la costruzione

Controllare la costruzione in cor-rispondenza dei singoli bullonismontati nonché l'intera bullona-tura. Vedere se ci sono deforma-zioni, segni d'attrito alle viti o aipezzi smontati e fessurazioni: si può accertarne facilmente aconfronto con elementi intatti.

Figura 22Basta sapere come! Una buona prepa-razione dei lavori permette di procederesenza problemi.

Se esiste il pericolo di undisfacimento dell'intera bullo-natura in seguito allo smon-taggio di singoli bulloni, con-sigliamo di smontare un solobullone per volta, di control-larlo subito (vedere capitoli6.3 e 6.4) e di rimontarloprima di smontare il bullonesuccessivo. Una volta finitooccorre serrare di nuovo tuttii bulloni dell'intera bullonatura(vedere capitoli 6.5 e 6.6).

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6.3 Controllo visuale dei singoli elementi

Tutti i singoli elementi della bullo-natura devono essere puliti econtrollati visualmente prima diriutilizzarli (fig. 23).■ Le viti con segni di ruggine al

gambo o nel filetto, nonchédadi con filetti arrugginiti nondevono più essere riutilizzati.

■ Le viti o i dadi che presentanodanneggiamenti o deformazionivisibili non devono più essereriutilizzati.

■ I bulloni che si sono allentati ei primi due bulloni che seguonoa sinistra e a destra non devo-no più essere riutilizzati.

Nel dubbioprovvedere alla sostituzione!

Le viti, i dadi e le rondelle scarta-ti vanno gettati nel rottame e nonriposti nella «cassa raccolta bul-loni».

6.4 Riutilizzo e prova non distruttiva

Tutti gli elementi dei bulloni smon-tati da un collegamento bullonatoa serraggio corretto e senzasegni di allentamento possonoessere riutilizzati in occasione diulteriore montaggi. La premessaè che gli elementi vengano con-trollati secondo le indicazioni delcapitolo 6.3 e che non presenti-no danneggiamenti di sorta.

Per i bulloni grandi, costosi, puòrivelarsi interessante, dal puntodi vista economico, ricorrere auna prova non distruttiva da partedi personale specializzato. Sirivelano sistemi idonei le provecon ultrasuoni e l'incrinoscopiamagnetica. Le spese si aggirano,a seconda del procedimento,dell'esercizio e delle dimensionidei bulloni, attorno a 30-40 fran-chi per bullone (base di calcolodei costi 2000).

Queste prove vengono eseguitedall'EMPA a Dübendorf nonchéda numerose fabbriche di mac-chine e centri di collaudo. Perottenere gli indirizzi, rivolgersi allaSocietà svizzera per prove nondistruttive (SGZP).

Indirizzo:SGZP, c/o ASSSt. Alban-Rheinweg 222, 4052 BasileaTel. 061 317 84 84

6.5 Lubrificazione

I costruttori di macchine dannodifferenti indicazioni nelle loroistruzioni per l'uso per quantoconcerne la lubrificazione: occor-re osservarle. Se non si hannoindicazioni da parte del costrut-tore, le viti e i dadi sono da lubri-ficare, prima di ogni loro montag-gio, con grasso a base di bisol-furo di molibdeno (grasso MoS2,molicote). Si ottiene in tal modouna resistenza d’attrito uniforme,il che permette di raggiungere unapretensione uniforme dell’interabullonatura a condizione che alleviti venga applicato le stessomomento torcente. Le parti dalubrificare sono il filetto della vitee del dado, nonché la superficied’appoggio del dado.

Se il bullone viene serrato anchealla testa della vite, occorre lubri-ficare anche la superficie d'ap-poggio della testa della vite.

Le tabelle di cui al capitolo 8.1valgono esclusivamente per col-legamenti bullonati lubrificati inquesto modo.

Per i set HV fa stato quantosegue:

Figura 23Con un controllo visuale si accerta la riutilizzabilità dei bulloni smontati.

E' importante fare riferimentoallo stesso manuale perquanto concerne la lubrifi-cazione e i momenti torcentiper il serraggio dei bulloni.

zincato grezzoa fuoco

nuovi non nonlubrificare lubrificare

usati non nonlubrificare, lubrificaresostituirei dadi

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6.6 Montaggio

Il montaggio eseguito in modo corretto è un fattoreessenziale ai fini del limite diresistenza a fatica e di con-seguenza della durata deibulloni (fig. 24).

Attenetevi ai punti seguenti:■ Vite

Deve avere la giusta classe diresistenza e le esatte dimen-sioni. Per i filetti a foro ciecooccorre badare in particolareche anche la lunghezza dellavite sia quella adatta.

■ DadoDeve avere la classe di resi-stenza conforme a quella dellavite.

■ RondellaLa durezza deve essere adattaalla vite. Se la rondella è prov-vista di smusso, quest'ultimodeve essere adattato alla testadella vite.

■ Superficie d'appoggioDeve essere pulita, piana e adangolo retto.

Per effettuare la precompressioneè bene ricorrere alle chiavi dina-mometriche e ad avvitatrici mec-caniche idrauliche. Al capitolo 7sono descritti gli attrezzi più inuso. Al capitolo 8.1 sono men-zionati i valori dei momenti tor-centi necessari nei casi pratici.

Montaggio di viti HV

Le viti HV non devono esseremontate da sole, ma insiemeagli altri pezzi del set. Quantoalle rondelle bisogna badareche il loro smusso sia adattatoconvenientemente alla testadella vite. I set HV zincati acaldo sono da serrare sempreagendo sul dado.

Se un bullone ha subito per errore un serraggio eccessivo,bisogna sostituirlo. Non deve più essere riutilizzato.

Figura 24Montaggio di bulloni da un posto di lavoro sicuro.

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7 Attrezzi per la precompressione

Le chiavi dinamometriche e gliattrezzi idraulici sono strumentidi precisione. Devono esseretrattati con cura anche se suicantieri regnano condizioni dilavoro difficili.

Badate che i vostri attrezzi fun-zionino a perfezione. Le casecostruttrici e la maggior parte deifornitori sono in grado di tararegli attrezzi regolarmente.

7.1 Chiavi dinamometriche tarabili (con indicatore)

7.2 Chiavi dinamometriche a indicazione continua

Figura 25A queste chiavi viene dapprima tarato ilmomento torcente prescritto. Una voltaraggiunto il predeterminato valore delmomento torcente, risuona un segnaleacustico e si sente nelle mano unostrappo ben percepibile.

Vantaggi:momento torcente costante per le vitidella dimensione prescelta: nessun pro-blema di lettura.

Svantaggio:lungo braccio di leva per elevati momentitorcenti.

Utilizzo:queste chiavi sono idonee per serrare leviti della classe fino a M16.

Figura 26A queste chiavi il momento torcenteprescritto viene letto durante l'azione diserraggio.

Vantaggio:usando viti di dimensioni differenti non ènecessario ritarare la chiave.

Svantaggio:lungo braccio di leva per elevati momentitorcenti. Per l'uso su macchine ediliesse si rivelano piuttosto inidonee acausa dei possibili errori di lettura.

Utilizzo:queste chiavi sono idonee per serrare leviti della classe fino a M16.

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7.3 Avvitatrici meccaniche

Figura 27Sono moltiplicatori del momento torcen-te. Vengono usate assieme alle normalichiavi dinamometriche. Hanno un ingra-naggio che, a seconda del tipo, serve atrasmettere il momento torcente allachiave nel rapporto da 4:1 fino a ca. 150:1. Ciò permette di serrareanche bulloni di grandi dimensioni.

Vantaggi:braccio corto della leva, ridotto sforzomuscolare.

Svantaggi:necessitano molto spazio attorno al bullone. Il momento torcente teorico equello pratico divergono tra di loro acausa della frizione interna. È necessariauna taratura.

Utilizzo:da M16 fino a M36.

7.4 Avvitatrici idrauliche

7.5 Precompressione idraulica

Figura 28Il momento torcente, che è proporziona-le alla pressione idraulica, viene genera-to non da una chiave dinamometrica mada un elemento idraulico (motore, cilin-dro) attraverso elementi meccanici. Èperciò possibile leggere il momento tor-cente sul manometro. Mediante una val-vola di soppressione tarabile si può limi-tare il momento torcente massimo.

Vantaggio:nessuno sforzo muscolare durante l'azione di serraggio.

Svantaggio:sono molto ingombranti, necessitano unaggregato idraulico. Il momento torcentepuò variare a seconda della temperaturadell'olio.

Utilizzo:da M16.

Figura 29La vite viene fatta penetrare in un uten-sile idraulico. Il dado viene serrato amano. Dopo lo scarico il collegamento èprecompresso. Questo sistema di bullo-natura viene applicato di regola pergrossi bulloni. Fra le macchine edili sonoparticolarmente le torri delle gru chevengono bullonate in questo modo.

Vantaggio:precompressione esatta dei bulloni conminimo sforzo muscolare.

Svantaggio:è ingombrante; il costruttore deve pre-vedere lo spazio necessario.

Utilizzo:da M16 fino a M100.

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7.6 Attrezzi inidonei

Per l'operazione di serraggio sirivelano inidonei sia le usualichiavi a forchetta, poligonali e apercussione sia i martelli e i tubidi prolunga (fig. 30).

Anche il montatore praticonon è in grado di serrare unbullone con questi attrezzi inmodo corretto per il momen-to torcente prescritto.

La forza di precompressione chesi ottiene procedendo in talmodo ha una dispersione troppoelevata: le viti piccole vengonoserrate eccessivamente, quellegrosse non abbastanza.

Sono altresì inidonee le avvitatricia percussione pneumatiche edelettriche (fig. 31). Questi attrezzigenerano una dispersione ecces-siva del momento torcente. Illoro uso è consentito solo se lo èstato esplicitamente previsto dalcostruttore.

Al capitolo 8.2 è riportato unalista degli indirizzi a noi noti dicostruttori e fornitori di chiavidinamometriche.

Figura 30Questi attrezzi sono inidonei per un serraggio controllato dei bulloni.

Figura 31Le avvitatrici a percussione non sono idonee per un serraggio controllato dei bulloni.

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8 Tabelle ed elenchi

8.1 Tabella per momenti torcenti e forze di precompressione

Premesse per le viti per la costruzione di macchine

■ Occorre in primo luogo osser-vare le indicazioni del costrut-tore indicate nelle istruzioni perl'uso. Se queste indicazionimancano consultare allora latabella 1.

■ Momento torcente per il con-trollo = valori della tabella 1

■ Fa stato il calcolo secondoVDI 2230*, foglio 1, allegato A,tabella 1 (progetto novembre1998)* Esiste solo in tedesco.● Stima dei valori massimi di attrito in

caso di lubrificazione con lubrifi-cante solido MoS2 (molicote) e secondo le condizioni esistenti sui posti di lavoro: µk = 0,10, µg = 0,12

● Procedimento di serraggio: dispersione +- 23 %

● Ne risultano i valori di cui alla tabella 1 (i valori secondo VDI 2230, foglio 1, tabella A1, sono stati ridotti del 23 % e ripresi nella tabella 1).

Tabella 1Momento torcente di serraggioper viti lubrificate con MoS2

(molicote) usate per la costru-zione di macchine

Tabella 2 Momento torcente di serraggio per il set HV

Bullone Momento torcente didimensione serraggio

Grande zincatura grezzoa caldo(Nm) (Nm)

M 12 100 120

M 16 250 350

M 20 450 600

M 22 650 900

M 24 800 1100

M 27 1250 1650

M 30 1650 2200

M 36 2800 3800

Tolto dalla tabella 1 della norma DIN 18 800, parte 7

Bullone Classe di Media del dimen- resistenza momentosione torcente di

serraggio (Nm)

8.8 18M 8 10.9 26

12.9 30

8.8 35M 10 10.9 51

12.9 59

8.8 59M 12 10.9 88

12.9 102

8.8 95M 14 10.9 140

12.9 163

8.8 146M 16 10.9 215

12.9 251

8.8 211M 18 10.9 300

12.9 351

8.8 295M 20 10.9 420

12.9 492

8.8 402M 22 10.9 572

12.9 670

8.8 508M 24 10.9 724

12.9 846

8.8 744M 27 10.9 1060

12.9 1241

8.8 1013M 30 10.9 1443

12.9 1689

8.8 1365M 33 10.9 1945

12.9 2276

8.8 1759M 36 10.9 2506

12.9 2933

8.8 2269M 39 10.9 3231

12.9 3790

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8.2 Elenco dei fornitori di attrezzi per la precom-pressione

Secondo la nostra esperienzanon è facile la ricerca di attrezziidonei per il serraggio di bulloniad alta sollecitazione. Per maggiori informazioni visitatela pagina Internet www.suva.ch/elenco-dei-fornitori.

8.3 Bibliografia

Le seguenti pubblicazioni nonsono che una piccola sceltadella documentazione esistentein materia; servono a dare al let-tore la possibilità di addentrarsinel campo dei «Collegamentibullonati».

Per chi ha intenzione di appro-fondire ulteriormente le proprieconoscenze, tutte le pubblica-zioni menzionate portano unavasta elencazione bibliografica.

■ Direttive VDI-2230Foglio 1: (Edizione 1998)Calcolo sistematico dei colle-gamenti bullonati ad alta solle-citazioneEditore VDI GmbH, Düsseldorf

■ SchraubenverbindungGrundlage, Berechnung,Eigenschaften, Handhabung.Verfasser: H. Wiegand, K.H. Kloos, W. Thomala.Springer-Verlag, 4. AuflageBerlin Heidelberg 1988ISBN 3-540-17254-8

■ Schrauben-VademecumVerfasser: D. Blume, K.H. Illgner, 8. Auflage 1991,Textron Verbundtechnik GmbHFurterstrasse 24 D-41462 Neuss

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