Je zet me aan het denken.....

Ik ben eens wat aan het zoeken geslagen, en vond de "common opinion" dat het grootste deel van het aantrekmoment gaat zitten in het overwinnen van de wrijving van zowel de schroefdraad als van het contactvlak. Dat zou gaan om percentages tussen de 70 en 90 procent.
De rest van het koppel gaat zitten in het elastisch vervormen van de bout, met name het oprekken in lengterichting. Met die elastische vervorming van de bout wordt de klemming bewerkstelligd, zo werkt de boutverbinding zoals hij bedoeld is.

Als je dan de bout wat makkelijker laat wrijven door 'm in te vetten, zal bij gelijkblijvend aantrekmoment de rek van de bout wat groter worden, en daarmee ook de klemkracht wat vergroot worden. De bout kan dat wel hebben naar ik denk, die heeft een vloeigrens van meer dan 5 ton. Of de velg dat prettig vind is een andere verhaal.
Aan de andere kant, als de schroefdraad verroest is, en ook het conische aanrakingsvlak tussen bout en velg ruw en/of verroest is, zal het "verliespercentage" richting 100 % gaan, met als gevolg geen rek meer en ook geen klemkracht. Een beetje vet/olie kan dat dan weer opheffen.

Eigenlijk zou je dan de bouten en de schroefdraad vóór de hermontage eerst moeten opzuiveren. Dan heb je een voorspelbaar gedrag, en bewerkstellig je een goede klemming van de velg tegen de naaf. En dat is wat je uiteindelijk wilt.

Groet,
JW

Ik gebruik, in navolging van mn garagist , al jaren kopervet en daarmee heb ik nog nooit een vaste bout of losloper gehad...

Dat zal ook niet gebeuren.

Wat ik probeerde duidelijk te maken met mijn posting is dat, door de wrijving te verminderen in de schroefdraad en op het aanrakingsoppervlak van de bout met de velg, de kracht vergroot kan worden waarmee de velg tegen de flens getrokken wordt.
Dat zal op die plek geen problemen geven, maar het zou wel kunnen zijn dat de kracht op de velg ter plekke van de boutkop groter wordt dan gewenst. Met uiteindelijk vervorming als resultaat....

Heeeeel lang geleden ben ik begonnen met het invetten van de moeren waarmee de velgen van de Eend vastzaten.
Daarbij zaten tapeinden op de flens, je zette de velgen vast met moeren waarbij ik wat vet deed tussen de moer en de ovaal-vormige ring die tussen de moer en de velg zat. Dat vlak kon erg gaan vreten met als gevolg dat je later de moeren niet/nauwelijks meer los kreeg, dan wel dat je bij het vastzetten een afgrijselijk gekrijs kreeg van over elkaar wringend staal.

Bij het vastzetten van conische bouten bij stalen wielen zou ik me niet te veel zorgen maken dat het invetten van de bout en het conische aanrakingsoppervlak problemen kan geven. Kijk maar eens naar de binnenkant van zo'n velg, dat vlak ligt een eind naar buiten en kan niet zover naar binnen gedrukt worden dat er problemen kunnen ontstaan.

Maar bij LM velgen ligt dat mogelijkerwijs anders, daar zou die verhoogde vlakte druk wél eens kunnen leiden tot vervorming.

BJG's bijdrage heeft me dus aan het denken gezet......

Groet,
JW

Goed verhaal JW,
bij nader inzien denk ik ook dat de LM velg wel eens de zwakste schakel kan zijn bij dit verhaal.
ik denk dat ik bij gelegenheid eens een testje ga doen waarbij ik het aantal graden hoekverdraaiing opmeet van bijvoorbeeld 20 Nm naar 110 Nm.

Bij een nieuwe bout/naaf (=fabriekssituatie)
Bij een auto van een aantal jaren oud
Bij dezelfde auto en nu ingevet.

Het verschil in graden hoekverdraaiing kun je dan omrekenen in rek van de bout adhv de spoed.
als je dan veel verstand hebt van werktuigbouw zou je zelfs de krachten op de velg uit kunnen rekenen. Daarvoor doe ik dan graag een beroep op anderen die hiervan meer verstand hebben dan ik.

Zodra ik daar de tijd en gelegenheid voor heb zal ik dat eens doen. Ik kom er dan op terug in dit draadje

Goed idee, die test
Die doe je dan bij een LM velg, naar ik aanneem. Dat is relevant in die zin dat de lengte van de schacht van de bout onder de kop die zal rekken, langer is dan bij een bout die bij een gewone stalen velg gebruikt wordt.

Als je die tests gedaan hebt komen de berekeningen wel op tafel, daar kun je op rekenen

Groet,
JW

Tussen schroefdraad en velg zit nog een schijfrem en als je de dunne stalen of alu velgen bekijkt zit er een ruimte tussen die denk ik vergelijkbaar is met een lm velgen die direct op de remschijf rusten.

Op dit plaatje



is te zien dat de flens van de LM velg veel dikker is dan die van het stalen reservewiel.

Het plaatje laat overigens alleen dat gedeelte goed zien, niet dat er nog een stuk schacht zit op de bout die door de remschijf heen gaat.

Waar voorts rekening mee gehouden moet worden is de werking van de schotelveer/drukring die de druk uitoefent op het LM. Of die werkelijk zo plat gedrukt wordt als dit plaatje suggereert waag ik te betwijfelen.
Ik heb nog een stel van dit soort bouten liggen die bij de Venises van mijn Xant gebruikt werden, daar kun je duidelijk zien dat het de schotelveer/drukring niet over het hele vlak gedragen heeft.
En die bouten werden, ingevet en wel vastgezet met 110 Nm....

Groet,
JW

Zó ziet zo'n bout er uit die bij de Venise velg van de Xantia gebruikt wordt:



De laatste ca 15 mm daarvan zit in de schroefdraad van de flens, de rest is "rek".
Voorts is te zien dat de aandrukring/schotelveer aan de rechterkant hol is Hij drukt alleen met de buitenste paar mm tegen de velg.
Ik heb geen bout van een C5 bij de hand, maar ik neem aan dat die er vergelijkbaar uitziet.

Groet,
JW

De test heb ik gedaan, ik zal de resultaten zeer binnenkort even posten.

Bij de vernise is de bout anders dan bij de c5. Het achterdeel is veel dikker en zal niet of veel minder rekken met het voorgescheven koppel.
Het plaatje geeft ook aan dat het niet veel uitmaakt en de effectieve draad gelijk is wat een mate van rek opbouwd.

Die schotelring zorgt ervoor dat de voorspanning behouden blijft tot op zekere hoogte.
En door toepassen van een niet standaard boutkop is de m12/1.25 niet 150 nm zoals uit de boekjes maar 90nm.
Zo ver belast je een wielbout niet als het gaat om rek.

De proef

Vraagstelling:
Wat is het effect van vet op een wielbout op het aantal graden hoekverdraaiing bij een vast aanhaalkoppel ten opzichte van de fabriekssituatie?
Wat is het effect van verouderde verroeste schroefdraad op de hoekverdraaiing ten opzichte van de fabriekssituatie?
Compenseert vet op een wielbout de verhoogde wrijving die door verroest schroefdraad ontstaat?


Proef:
Om de invloed te kunnen meten draaien we een wiel vast met 20 Nm. Vervolgens trekken we alle wielbouten aan met 110 Nm. Terwijl we dit doen meten we het aantal graden hoekverdraaiing die de wielbout verdraait.
Dit doen we bij
Nieuwe auto met Lichtmetalen velg
Oude auto met lichtmetalen velg met zwaar verroest schroefdraad
Dezelfde oude auto waarbij de bout en boutkop zijn (zeer goed) ingevet met wiellagervet

Ditzelfde doen we nogmaals maar dan bij een auto met stalen velg.

Het gaat in alle gevallen om originele wielbouten M12x1,25


Testresultaten:
Opmerkingen:

Opvallend was dat er een grote marge zit in de hoekverdraaiing zelfs in de uitgangssituatie (nieuw) bereikte de ene bout reeds na 80 graden en de andere pas na 100 graden de 110 Nm
Bij de stalen velg zag ik bij volledig ingevette bout in een aantal gevallen de velg iets vervormen vlak voordat de 110 Nm werd bereikt. Dit is vermoedelijk de reden dat de hoekverdraaiing bij de stalen velg een stukje groter is dan bij de lichtmetalen velg. Op het plaatje dat JW hierboven postte is goed te zien dat de stalen velg vrij ligt van de naaf ter hoogte van het boutgat. Ik heb er even een pijl bij getekend. De velg kan hierdoor vervormen. Bij de lichtmetalen velg vervormt de velg niet en is de extra hoekverdraaiing puur rek van de bout. Bij de stalen velg speelt dus de vervorming van de velg ook een rol.


Conclusie:

De voorlopige conclusie is te trekken dat vet aan de bouten de ontstane wrijving door roest meer dan compenseert. Bij de stalen velg zie je de velg zelfs licht vervormen.
Zwaar verroeste schroefdraad vermindert de hoekverdraaing aanzienlijk, tot wel 40 graden. Waardoor het wiel mogelijk onvoldoende vastzit.
Over de krachten die in dit verhaal spelen doe ik geen uitspraak, dat kan berekend worden, daarvoor doe ik graag een beroep op anderen.
In deze test gebruik ik extreme situaties om de onderlinge verhoudingen aan te geven.
Dus extreem verroest vs. extreem ingevet.

Boeiend!

Ik vraag me af wat de combi nieuw + ingevet zou opleveren. Is het een recept om een nieuwe bout te slopen - of juist niet?

En verder, over krachten:
- Dun ingevet en dik ingevet, benodigde kracht bij losnemen na verloop van tijd.
- of het soort vet (wiellagervet of kopervet) nog uitmaakt bij aandraaien
- of het soort vet (wiellagervet of kopervet) nog uitmaakt bij losnemen

Onderliggende veronderstellingen zijn 1) gewoon vet wordt vloeibaar en verdwijnt tussen bout en spoed, en velg en naar, waardoor de bout iets los komt te zitten, 2) een dun laagje vet zou daar minder gevoelig voor moeten zijn en 3) met kopervet zou dit effect licht minder moeten zijn.

Nu nog een wetenschapper vinden die dit uit kan voeren!

Ik vermoed dat het vet al wel tussen de spoed uit is door de kracht die er op staat.

Verder is het wel interessant om te bekijken of de vetsoort nog veel effect heeft inderdaad.

De conclusie die ik al wel durf te trekken:
a. dat je verroest schroefdraad beter kunt schoonmaken
b. dat zwaar invetten van de bout niet goed is

40 graden is een verkorting van 0,14 mm als je de rek daar laat. Ik vraag me af hoe je die vervorming hebt waargenomen bij de stalen velg.

Het aanhaalkoppel is volgens de officiele gegevens toch 90 nm?
Dit is het koppel wat ik aanhoud.

Dat die vervorming er is kun je indirect bewijzen door 1 wielbout niet of niet goed aan te trekken en de rest wél. De velg blijft dan wel op z'n plek maar dikke kans dat je met veel trillingen rijdt.

@bjg: ja, dat zijn ook mijn vermoedens. Ik heb door schande en schade ondervonden (denk ik tenminste) dat vet al snel wat te dik is; voor trlllingsvrij monteren moet je zorgvuldig werken.