cos'è il dado di bloccaggio: applicazioni, criteri di selezione e guida pratica

Un dado di accoppiamento si è allentato su un trasportatore dopo 240 ore di funzionamento, mostrando due filetti completi di gioco sulla flangia di accoppiamento. Il giunto prevedeva un dado esagonale standard, nessun composto frenafiletti e nessun dado di bloccaggio. Questo percorso, ovvero la vibrazione, la rotazione della ghiera fino alla scomparsa del precarico, è una delle sequenze di guasto più comuni nei macchinari industriali e una ghiera di bloccaggio ne è la risposta diretta.

Questa guida definisce i dadi di bloccaggio, spiega i due meccanismi di bloccaggio alla base di essi, confronta i tipi che coprono la maggior parte delle applicazioni ingegneristiche e illustra la selezione e l'installazione in modo che un giunto bullonato rimanga serrato. È stato scritto per ingegneri progettisti, team di manutenzione e personale addetto agli acquisti che necessitano di indicazioni pratiche sulle specifiche.

A Wuxi Sharp Metal Products Co., Ltd. , produciamo bulloni esagonali, dadi esagonali e rondelle con un inventario in magazzino superiore a 800 tonnellate, quindi la selezione dei dadi di bloccaggio in base alle condizioni operative reali fa parte del nostro lavoro quotidiano.

Che cos'è un dado di bloccaggio e perché è importante?

Un dado di bloccaggio è un dado che resiste all'allentamento sotto carichi dinamici quali vibrazioni, urti, cicli termici e inversione di coppia. È filettato internamente come un dado esagonale standard, ma aggiunge una funzione di bloccaggio: un inserto in polimero, una zona filettata deformata, dentellature sulla faccia del cuscinetto o una disposizione di tensione del filo che impedisce al dado di ruotare all'indietro dal bullone.

Perché questo è importante nella pratica? Nelle apparecchiature rotanti, un dado standard può eliminare la maggior parte del carico di serraggio in poche centinaia di cicli di vibrazione. Il modo accettato per misurarlo è il test di vibrazione trasversale Junker descritto nella norma DIN 25201-4, che sposta lateralmente il giunto mentre rimane sotto carico. Il dado che mantiene più carico di serraggio per più cicli è quello che rimane serrato durante il servizio.

Come funziona un dado di bloccaggio?

I dadi di bloccaggio funzionano attraverso uno dei due meccanismi: coppia prevalente, dove il dado resiste alla rotazione in ogni posizione lungo la filettatura, o bloccaggio a rotazione libera, dove il dado gira facilmente finché non è posizionato e quindi crea un'alta tensione o un bloccaggio positivo.

Il parametro determinante è la coppia prevalente: la coppia necessaria per ruotare il dado lungo la filettatura prima che si appoggi contro il pezzo, misurata in newton-metri. È il valore che si consuma con il riutilizzo.

Tipi comuni di dadi di bloccaggio e usi tipici

Cinque tipi di dadi di bloccaggio coprono la maggior parte delle applicazioni industriali: inserto in nylon, flangia distorta, seghettata, interamente in metallo, controdado e dado a corona con perno.

Non utilizzare un dado con inserto in nylon a temperatura superiore a 121 °C, in aree soggette a lavaggio con sostanze chimiche aggressive o dove la centrifugazione ad alta velocità deforma il polimero. I dadi distorti interamente in metallo sono la risposta standard per giunti ad alta temperatura, mentre i dadi a corona con perno sono la risposta standard quando la rotazione è inaccettabile.

Dado esagonale DIN934/GB6170 per fissaggio standard Un dado esagonale standard adatto per assemblaggi meccanici generali e collegamenti strutturali. Si accoppia con bulloni DIN933 o DIN931, ma per giunti soggetti a calore elevato o soggetti a vibrazioni, prendere in considerazione un'alternativa di bloccaggio come discusso sopra. Visualizza il prodotto →

Segni che un dado di bloccaggio ha raggiunto la fine della sua vita utile:

• Crepe visibili, appiattimento o fusione del collare in nylon
• Il dado gira liberamente lungo la filettatura senza resistenza nella zona di bloccaggio
• I segni di dentellatura sono completamente appiattiti su un dado flangiato
• La sezione deformata di un dado interamente in metallo non fa più presa sulla filettatura del bullone

Come selezionare un dado di bloccaggio per il tuo giunto

Selezionare un dado di bloccaggio in base alla temperatura nominale, ai requisiti di riutilizzo e alla compatibilità della filettatura con le condizioni operative, non in base al prezzo unitario. Il tipo più economico diventa costoso quando si guasta e ferma una linea di produzione.

1. Definire l'intervallo di temperatura operativa in corrispondenza della posizione del dado, non alla temperatura dell'aria ambiente.
2. Contare quante volte viene aperto il giunto durante la manutenzione; questo stabilisce il requisito di riutilizzo.
3. Controllare la lunghezza del bullone e la sporgenza della filettatura; la zona di bloccaggio necessita dell'impegno completo della filettatura.
4. Abbinare il materiale del dado e il rivestimento al bullone, utilizzando acciaio al carbonio zincato per macchinari interni e acciaio inossidabile per esposizione corrosiva.
5. Valutare la direzione delle vibrazioni; il movimento trasversale allenta i dadi più velocemente ed è il caso in cui i dadi di bloccaggio contano di più.
6. Classificare il giunto in base alle conseguenze sulla sicurezza; utilizzare dadi a corona con perni quando la rotazione non è accettabile.

Per le macchine da interni, l'abbinamento predefinito è un bullone e un dado in acciaio al carbonio zincato. La nostra guida a qualità e rivestimenti di elementi di fissaggio in acciaio al carbonio spiega come il grado e la placcatura modificano il comportamento della coppia e la resistenza alla corrosione.

Per i giunti per carichi leggeri in cui il costo conta più dell'affidabilità, una rondella elastica è l'alternativa classica, ma offre una frazione della sicurezza di serraggio di un dado di bloccaggio in condizioni di vibrazione reale.

Rondella elastica DIN127 per resistenza alle vibrazioni Una classica opzione a basso costo per prevenire l'allentamento dovuto alle vibrazioni. Fornisce una sicurezza di serraggio inferiore rispetto a un dado di bloccaggio, rendendolo adatto per giunti leggeri dove il costo conta più della massima affidabilità. Visualizza il prodotto →

Regole di installazione che impediscono l'allentamento in servizio

La qualità dell'installazione influisce sulle prestazioni del dado di bloccaggio tanto quanto il dado stesso. Filettature pulite, alloggiamento completo e coppia corretta non sono negoziabili per ogni tipo di controdado.

1. Ispezionare la filettatura del bullone e della filettatura del dado prima del montaggio; rimuovere sporco, bave e vecchi residui di frenafiletti che possono alterare la lettura della coppia.
2. Lubrificare solo dove il design del dado di bloccaggio lo consente. Mantenere asciutto un inserto in nylon e applicare un olio leggero sui dadi deformati interamente in metallo per evitare grippaggi sulle filettature deformate.
3. Far scorrere il dado finché non si posiziona completamente contro la superficie del giunto, quindi verificare che la zona di bloccaggio sia completamente agganciata alla filettatura del bullone.
4. Applicare la coppia specificata per la classe del bullone. Una coppia più elevata non può compensare il tipo di dado sbagliato e una coppia insufficiente lascia il meccanismo di bloccaggio parzialmente innestato.
5. Contrassegnare la posizione finale con una striscia di coppia e registrare il valore della coppia nel registro di manutenzione per l'ispezione durante l'assistenza.

Se il foro del bullone è sovradimensionato o la superficie del cuscinetto è fusa, verniciata o morbida, posizionare una rondella piatta sotto il dado. Senza di esso, il dado affonda nel pezzo, le letture del precarico diventano inaffidabili e la zona di bloccaggio perde la sua sede.

Rondella piatta DIN125/GB97.1 per la distribuzione del carico Una rondella piatta che distribuisce il carico e protegge il pezzo in lavorazione quando i fori dei bulloni sono sovradimensionati o le superfici sono fuse, verniciate o morbide. Garantisce un precarico affidabile e un alloggiamento stabile sotto il dado. Visualizza il prodotto →

Dopo la rimozione, controllare la coppia prevalente prima di reinstallare qualsiasi dado di bloccaggio. Se gira liberamente, sostituirlo. Nei giunti critici per la sicurezza, sostituire l'inserto in nylon e i dadi di bloccaggio interamente in metallo a ogni intervento di manutenzione.

Domande frequenti

È possibile riutilizzare un dado di bloccaggio?

Sì, ma il limite di riutilizzo dipende dalla tipologia. I dadi con inserto in nylon vengono comunemente riutilizzati da 10 a 15 volte prima che la coppia prevalente scenda al di sotto delle specifiche. I dadi distorti interamente in metallo durano circa 5-10 cicli. I dadi flangiati seghettati e i perni con dado a corona sono trattati come componenti monouso nei giunti critici per la sicurezza.

Quando dovrei usare un dado di bloccaggio invece di un dado standard?

Utilizzare un dado di bloccaggio quando il giunto è esposto a vibrazioni, urti, cicli termici o inversione di coppia. Utilizzare un dado esagonale standard in giunti statici a basso carico dove il movimento dinamico non rappresenta un rischio e dove lo smontaggio frequente conta più della resistenza all'allentamento.

I dadi di bloccaggio necessitano di una rondella di sicurezza?

No. Un controdado è un dispositivo di bloccaggio autonomo. L'aggiunta di una rondella di sicurezza sotto un dado di bloccaggio riduce l'area di appoggio e può produrre una falsa lettura della coppia. Utilizzare una rondella piatta solo per proteggere una superficie del cuscinetto morbida o danneggiata.

Qual è la differenza tra un controdado e un controdado?

Un dado di bloccaggio è la categoria più ampia di dadi che resistono all'allentamento. Un controdado è un dado sottile specifico utilizzato in coppia: due controdadi serrati l'uno contro l'altro creano una tensione del filo che resiste alla rotazione. I dadi di marmellata sono riutilizzabili, economici e utili dove l'altezza è limitata, ma richiedono un'attenta configurazione e non sono adatti a tutte le giunzioni.