Propriedades mecânicas das nozes

A carga de prova refere-se a uma carga axial aplicada externamente. Sob tal carga, a porca não deverá apresentar sinais de desgaste da rosca ou fratura. Para fins de teste, a carga de prova é um valor especificado; para aplicações de projeto, a carga de prova representa o limite máximo permitido.

Durante o teste, a carga de prova é aplicada à porca de teste através de um teste de carga axialparafusoou fuso da máquina. Após a remoção da carga, a porca deverá ser livremente removível do parafuso ou fuso. Este requisito é crítico, pois verifica se a deformação da rosca é insuficiente para causar o travamento das roscas engatadas. Os testes indicam que o travamento da linha tende a ocorrer quando a carga aplicada atinge aproximadamente 95% da carga de remoção da linha.

Na maioria dos padrões de resistência das porcas, a carga de prova é expressa em termos de tensão em libras por polegada quadrada (psi). Para calcular a carga de prova real em libras, multiplique a tensão de prova (psi) pela área do rolamento.

Uma observação importante: Fora da faixa de tensão comum, a carga à prova de porca não tem correlação direta com a rosca externa especificadafixadores.

Carga Cônica de Prova

A carga de prova cônica é uma carga axial aplicada externamente que uma porca deve suportar sem rasgar a rosca ou quebrar a parede interna. No teste, a porca é montada em uma arruela cônica endurecida de 120 graus. A arruela cônica gera forte força de expansão radial na parede interna da porca quando uma carga axial é aplicada. Se uma porca falhar neste teste, o modo de falha geralmente é a quebra da parede interna, em vez do desgaste da rosca.

As porcas em conformidade com ASTM A194 para serviço em alta temperatura deverão passar pelo teste de carga à prova cônica. Além disso, as normas que definem limites de carga para superfícies de porcas descontínuas exigem este teste paraporcas com fenda. Um resultado aprovado confirma que as costuras na porca não prejudicam a sua função de serviço.

A carga de prova cônica de uma porca pode ser calculada multiplicando sua carga de prova axial especificada por um coeficiente que varia de 0,3 a 1D, onde D denota o diâmetro nominal da porca em polegadas.

O teste de carga cônica é atualmente o método mais eficaz para identificar porcas não conformes e continuará sendo um requisito de verificação obrigatório até que tecnologias de inspeção superiores estejam disponíveis.

Dureza

A dureza é uma propriedade mecânica importante das nozes. O teste de dureza não só é conveniente de realizar, como também é atualmente o único critério aceitável para avaliar porcas cuja carga de prova excede a capacidade do teste de tração convencional. Ao contrário dos fixadores roscados externamente, não existe uma correlação definível entre dureza e resistência para porcas de aço ou nozes feitas de outros metais. Isto é atribuído à influência dominante da geometria da porca na sua capacidade de carga.

Geralmente, as porcas com uma carga de prova especificada abaixo de 120.000 psi podem ser submetidas a testes de carga de prova. Porcas de maior resistência devem ser verificadas em relação a um valor de dureza mínimo especificado. Além disso, as especificações de grau de resistência da porca exigem testes de dureza para todos os tamanhos e graus para garantir que a dureza atenda ou exceda o valor mínimo especificado. Este requisito é especialmente vital para nozes tratadas termicamente, confirmando que o processamento adequado foi implementado para eliminar a potencial fragilização.