Bolt som selv måler og logger nøyaktig boltekraft

Av: Jørn Søderholm

Det er dag tre på Hallingtreff. På programmet står det "Utvikling og tekniske muligheter". Dette er dagen da nerdene – i ordets beste forstand – i oss får kose oss med å lytte til tekniske dypdykk.

Etter at Thomas Engen har snakket om lydloggere som reduserer vanntap og Anders Nygård i Telemark Technologies har snakket om pakninger har turen kommet til Jonas Nilsagård.

Han er daglig leder / CEO i det svenske selskapet TensionCam Systems AB, et lite og ytterst spesialisert selskap som holder til i Gøteborg.

TensionCam Systems AB

Nilsagård og makker Olle Takmann har pønsket ut et system med bolter som gjør noe ingen andre bolter kan.

De måler sin egen boltekraft.

Er du med? Du vet sikkert forskjellen på dreiemoment og boltekraft. Men i tilfelle du skal vise denne artikkelen til en venn som ikke helt vet forskjellen, så tar vi en kortversjon her:
Tiltrekningsmoment: Kraften som en bolt eller mutter dreies med når den teites til. Altså en roterende kraft på mutter/bolt. Eller torque, som det kalles på engelsk. Noen kaller det også dreiemoment. 
Boltekraft: Kraften bolten strammer mot underlaget med når den er teitet i hullet eller mutteren er teitet på motsatt side av flensen. Altså en trekkende kraft. Eller clamp load, som det kalles på engelsk.

Tiltrekningsmoment vs boltekraft - torque vs clamp load

Når du skal montere en tett flens, en vindmølle eller gjøre andre typer montering som krever stor nøyaktighet, så er det egentlig boltekraften som har betydning for godt tetningen er gjort.

Boltekraften er den viktige aktøren i en boltet flenseskjøt. Det er den som bidrar til at pakningen blir riktig deformert i det aktuelle tetningsområdet for det aktuelle trykket i røret. Og du vet jo selv hvilken betydning det har for å unngå lekkasje.

Tiltrekningsmomentet har en birolle. Det sier "bare" noe om hvilken kraft bolten ble vridd med, ikke noe om hvilken kraft den ene delen sitter mot den andre med. Det må vi regne ut.

I praksis er det kun tiltrekningsmomentet vi kan måle. Momentnøkkel er et velkjent verktøy, og det har gjennom årene kommet en pent utvalg av elektriske og batteridrevne momenttrekker som drar til en bolt eller mutter med stor kraft og nøyaktig måling av – tiltrekningsmoment.

Moment kan måles - boltekraft må regnes

Tiltrekningsmomentet kan enkelt måles, og er et lett tilgjengelig indirekte mål for boltekraften, da det finnes en matematisk sammenheng mellom de to parameterne.

– I en slik formel inngår friksjonskoeffisienten i gjengene som en viktig parameter. Den er for eksempel avhengig av om bolten er tørr eller smurt eller om det er vann eller smuss i gjengene. Leverandører av rørdeler med flenser oppgir normalt kravet til tiltrekningsmoment på de aktuelle boltene i konstruksjonen. Utfordringen er at det kan være usikkerhet i nøyaktigheten på momentnøkkelen og friksjonsegenskapene i systemet bolt, skive og mutter. Noen ganger er det uklart om boltene skal smøres eller være tørre, skriver Tom A. Karlsen i den fersken fagboken om undervannsledninger.

Tørre eller smurte gjenger – for ikke å snakke om møkk eller ikke møkk i gjengene – utgjør stor forskjell i dreiemomentet, og tilsvarende stor usikkerhet i boltekraften.

– Riktig boltekraft – eller clamp load – er et kritisk parameter for gode bolteskjøter i et industrielt miljø. Med feil boltekraft risikerer man lekkasjer eller brudd. Det kan reduserer levetid på anlegget, koste mye penger og i verste fall forårsake personskader, sa Jonas Nilsagård til en nøye lyttende forsamling ingeniører og praktikere på Hallingtreff.

Bolt som måler og logger boltekraft

Her kommer boltene fra TensionCam Systems AB inn i bildet. Der er tiltrekningsmomentet fullstendig irrelevant. I stedet gjør boltene sin egen måling og logging av nøyaktig boltekraft i akkurat den bolten – akkurat nå.

– Sensoren i bolten registrerer kraften, og sender data om den via skyen til en dataenhet som passer for brukeren. Målingen foregår automatisk. Data lagres på vår server, tilgjengelig for brukeren i trend-diagrammer for hver individuelle bolteskjøt, sa Nilsagård.

TensionCam Systems konsept er naturligvis patentert, og måler boltekraften – clamp load – med en spesiell sensor i bolten. Sensoren inkluderer faktisk en fingeravtrykkssensor, av alle ting.

– I stedet for mønsteret i fingeravtrykket tar sensoren bilder av et presisjonsmaskinert mønster i boltehodet. I spesielle applikasjoner kan også TensionCam muttere brukes. Her sitter mønsteret på siden av mutteren, opplyser selskapet om sin egen teknologi.