A study on comparison of bolt tensioning applied by conventional torque method and hydraulic tension method

Abstract

Cıvatalı bağlantılar mühendislik tasarım, imalat ve montajlarının en çok kullanılan birleştirme yöntemlerinden birisidir. Cıvatalı bağlantıların fonksiyonlarını başarılı şekilde yerine getirmesi gerekli ön yüklemenin uygulanmasına bağlıdır. Ön yükleme genellikle cıvatanın tork anahtarı ile gerekli olan tork değerine kadar sıkılması ile gerçekleştirilir. Tork anahtarından başka sanayide son yıllarda çokça kullanılmaya başlanan hidrolik gerdirme diğer yeni bir ön yükleme metodudur. Bu çalışmada iki farklı ön yükleme metodları olan tork anahtarı ve hidrolk gerdirme yöntemleri üzerinde deneysel çalışmalar yürütülmüştür. Her iki metod ile ön yükleme yapılan cıvataların ön yükleme sırasındaki ve sonrasındaki davranışları, avantaj ve dezavantajları incelenmiştir. Yürütülen çalışma cıvatalı bağlantıların statik ve dinamik davranışlarını kapsamaktadır. Her iki ön yükleme metodu kullanılarak 8.8 kalite değerine sahip yaklaşık 150mm boyundaki üç ayrı cıvata ölçüsündeki (M14, M16 ve M18) 24 adet cıvata ile ön yükleme testleri gerçekleştirilmiştir. Statik testler Gaziantep Üniversitesi Makina mühendisliği bölümü laboratuarında dinamik testler ise Karabük Üniversitesi, Demir Çelik Enstitüsü laboratuarında gerçekleştirilmiştir.

Bolted assemblies are the most commonly used joints in mechanics and bolted joint requires preloading to perform its function successfully. Preloading is usually generated immediately after tightening the bolt by conventional torque wrench method. Other than torque wrench method, hydraulic tensioning a new method of bolt tightening has been used in industry recently. In this study, an experimental investigation on two types of tightening methods (conventional torque wrench and hydraulic tensioning) is performed. Bolt's behavior during tightening, and advantages-disadvantages of both tightening methods are investigated. The study comprises two tightening varieties of experiment; static bolt behavior and dynamic bolt behavior in a bolted joint.A total of 24 bolts, consisting of 8.8 grades and three different diameters (M14, M16 and M18) with almost the same (150 mm) lengths, were tested by employing both tightening methods. Static tests/investigations were performed in laboratory site of Mechanical Engineering of Gaziantep University of Turkey while dynamic tests/investigations were performed by applying cyclic load in laboratories of Karabuk University of Turkey.