Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi flanş cıvatası/somunu, cıvata/somun + conta formunun yerini almakta ve giderek daha popüler hale gelmektedir.
Geleneksel anlamda cıvata/somunun altına conta eklediğimizi, bunun asıl amacının yükü dağıtmak ve bağlantı yüzeyinde aşırı basınçtan kaynaklanan hasarları önlemek olduğunu biliyoruz. Flanş cıvatası/somunu altına eklenen flanş plakası da aslında aynı amaca hizmet etmektedir. Peki bu tasarım neden daha iyi bir seçim?
Cıvata gerginliğini kontrol etmek için aşina olduğumuz ve en yaygın olarak kullandığımız yöntem hala tork yoluyla dolaylı kontrol yöntemidir, ancak aynı zamanda bu yöntemin eksenel gerilimi kontrol etmede özellikle doğru olmadığını da biliyoruz, çünkü torkun çoğu, sıkma sırasında temas yüzeyi ile cıvata başının altındaki diş arasındaki sürtünmenin üstesinden gelmek için kullanılır ve aslında yalnızca %15'i eksenel gerilim oluşturmak için kullanılır.
Cıvata + conta formuyla karşılaştırıldığında flanş cıvataları yukarıdaki sıkma işlemindeki değişkenleri etkili bir şekilde iyileştirebilir. Bir göz atalım.
Standart rondelalar genellikle eşleştikleri somun veya cıvatalardan daha yumuşaktır ve aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi sıklıkla yüksek basınç gerilimi altında plastik deformasyona uğrarlar. Deforme olduktan sonra sıkma kuvveti önemli ölçüde azalacaktır. Flanş yüzeyindeki somun ve cıvatalar bundan etkilenmeyecektir çünkü rondela yüzeyi ile cıvata/somun entegredir ve aynı malzeme mukavemetine sahiptir.
Bazı öğrenciler sertleştirilmiş conta kullanmanın sorun olmayacağını söyleyebilir, değil mi? Burada bir sorun daha var, yani conta yanlış takılmış. Contanın ortasındaki açıklık genellikle cıvata çapından çok daha büyüktür çünkü cıvata başının altındaki geçiş dolgusunun contaya temas etmemesini sağlamak gerekir. Bu büyük boşluğun varlığı, contanın sıkma sırasında eksantrik olmasına neden olacak, bu da yerel gerilim yoğunlaşmasına neden olacak ve aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi girinti ve bağlantı yüzeyi hasarı riskini artıracaktır.
Yukarıdaki iki faktöre ek olarak, çalışmalar cıvataları veya somunları sıkarken contaların da döndüğünü göstermiştir. Yaygın olmasa da ne zaman ortaya çıktığını tespit etmek kolay değildir. Döndükten sonra uygulanan tork ile cıvata gerginliği arasındaki ilişki değişebilir. Belirli bir sıkma torku altında, oluşturulan gerçek cıvata gerilimi beklenen etkiyi sağlamaz.(bkz:iMechanics)
Özetle, flanş cıvataları/somunlarının pullara göre bariz avantajları vardır. Hala çamaşır makinesi kullanıyor musun?
