Simone Aiassa, Flora Barlassina, Paolo Redaelli
Krabo, 20837 Veduggio con Colzano, Italy
Le viti sensorizzate rappresentano una recente novità nel mondo della bulloneria. Un sensore integrato nella vite consente il monitoraggio in tempo reale del carico assiale e fornisce informazioni utili per controllare lo stato dei giunti bullonati, incrementando la sicurezza della struttura. Le viti prodotte da Krabo, con il suo prodotto “KRABO® Networking Bolts”, sono un esempio di questa innovazione, il cui punto di forza è l’essere stata sviluppata per la produzione di massa. In questo articolo viene trattato il principio di funzionamento delle viti sensorizzate e vengono indagate le loro possibili applicazioni. La sperimentazione della vite KRABO® ha dimostrato un’accuratezza maggiore del 95% nella misura del carico assiale e l’intercambiabilità funzionale con una vite equivalente non sensorizzata.
1 INTRODUZIONE
Gli elementi di fissaggio filettati sono una delle soluzioni più utilizzate per unire più parti tra loro; tra questi, viti, bulloni e prigionieri sono i più noti. La tenuta del giunto realizzato ad attrito è garantita dalla forza che l’elemento filettato esercita su di esso; questa forza è detta carico di serraggio, noto anche come carico assiale o tiro, ed è di fondamentale importanza per garantire la stabilità e la sicurezza della struttura [1]. Il carico di serraggio si ottiene serrando il bullone con una chiave: questa operazione genera una forza che allunga il tratto di vite compreso tra la testa e il dado, fornendo il precarico necessario a prevenire l’apertura degli elementi costitutivi del giunto [2]. Esistono diversi metodi per assicurare il raggiungimento del corretto precarico. Il più semplice consiste nel serrare il bullone fino a una coppia prestabilita, utilizzando una chiave dinamometrica. Questo metodo è alquanto approssimativo poiché la relazione tra la coppia applicata e il precarico dipende dall’attrito che si genera tra le superfici che entrano in contatto durante la rotazione imposta dal serraggio, il quale a sua volta dipende da molti fattori, tra cui la lubrificazione, la rugosità delle superfici, l’area di contatto e molti altri [3]. Un metodo più preciso consiste nel far seguire a una prima chiusura a coppia nota (detta anche precoppia) una chiusura a rotazione controllata (chiusura coppia + angolo), svincolandosi così parzialmente dall’influenza dell’attrito. Per la bulloneria strutturale, questi metodi sono descritti nella norma EN 1090-2 [4], dove si riportano la sequenza di operazioni da eseguire e le precauzioni da adottare per ottenere il carico di serraggio consigliato. Sempre per la bulloneria strutturale, è previsto l’utilizzo di rondelle con indicazione di carico i cui requisiti sono specificati nella norma EN 14399-9 [5]: queste rondelle presentano delle bugne che si schiacciano durante il serraggio e permettono di verificare, mediante ispezione, che venga raggiunto il livello minimo di precarico. Un possibile metodo per conoscere il carico di serraggio consiste nella misura dell’allungamento della vite, il quale è direttamente proporzionale alla forza assiale secondo il modulo elastico di Young [6]. […]
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