eng님의 글
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나사의 조임토크에 관해서여 ...
현장에서 나사를 체결시에 일반적으로 어떤 토크치를 설정한 토크렌치를
이용하는데 관련 규격을 보니까
. 항복 조임 축력
. 항복 조임 토크
. 극한 조임 축력
등 기타 계수값들이 많이 나오던데 우리가 일반적으로
토크렌치의 토크값은 어떤것을 말하는 건가요?..
그리고 위의 말들의 차이점을 어떻게 받아들이면 되나요..
앞서가시는 선배님들의 가르침을 고대합니다..



----------------- [답 변] -------------------

일단 각각의 용어는 KS 규격에서 잘 설명되어 있습니다.
테트노넷의 기술문서 나사의 조임 관리 방법 과 체결 기준 토크, 그리고 "설계일반"에 있는 관련 문서들을 살펴보면 위의 용어들이 의미하는 바를 이해하실 수 있습니다.

간단하게 언급하자면, 볼트 케결 메커니즘은 볼트 몸체를 억지로 잡아당겨
원하는 물체를 단단하게 잡는 것 입니다.
최대한 많이 잡아당길 수록 체결력이 높아지는게 당연하겠지요.
하지만 볼트 몸체가 견딜수 있는 한도가 있으니까 이 이상으로 잡아당기게
된다면 소성변형 영역으로 넘어가고 결국엔 파단되고 맙니다.

재료의 변형량과 응력선도 그래프를 보시면 최대 응력값은 항복점을 넘은
이후에 있습니다. 즉 소성변형 영역에 있게됩니다. 딱 이점을 체결 포인트로
잡으면 가장 효과가 좋겠죠. 이것을 소성역 체결법이라 합니다.
하지만 이방법은 제대로 조임력 관리가 안된다면 아주 위험한 방법입니다.
자동차 실린더 헤드 고정용 볼트와 같이 아주 높은 조임력이 필요한 부분외에는
잘 사용하지 않습니다.

그럼 실패할 가능성 없이 가장 무난한 체결법은 뭐냐?
소성변형이 일어나기 시작하는 것으로 볼 수 있는 항복점 바로 밑으로 맞추면 되겠죠.
하지만 재료마다 편차가 있으니 적당하게 항복점의 70 ~ 80 % 되는 값으로
결정하면 안전하겠죠.
이것은 최대 체결력을 보장하는 점은 확실히 아니지만, 이곳 저곳 마구 적용하기 좋습니다.

볼트를 체결할 때 볼트에 걸리는 축력(길이방향 힘)은 스트레인 게이지를
붙여놓지 않는 이상 직접 알기 힘듭니다.
하지만 볼트 조을 때 들어가는 토크 값은 토크렌치를 사용하면 쉽게 알 수 있습니다.
볼트 체결시의 토크값과 그 때의 볼트 축력사이의 관계식은 구해져 있으니까
토크값을 관리하면 축력 관리하는 것과 같은 효과를 가집니다.
매번 계산 하기는 번잡스럽기 때문에 대부분의 회사는 미리 이 값을 계산해놓고
조임력을 관리하는데 사용합니다.

자사 표준이 없다면 위에 소개한 기술문서에 게제되어 있는 참고값을 사용하면 무난 합니다.

엔지니어님의 상세한 설명에 진심으로 감사드림니다..
언제나 좋은일 많이 생기고 행복하길 기원합니다..