Všetko o sile skrutky

Spojovací materiál predstavuje na trhu veľký sortiment. Môžu byť použité ako na bežné spojenie rôznych častí konštrukcií, tak aj na to, aby systém vydržal zvýšené zaťaženie, aby bol spoľahlivejší.

Skrutka je valcový spojovací prvok so závitom na vonkajšej strane. Zvyčajne má šesťhrannú hlavu vyrobenú pre kľúč. Spojenie sa vykonáva maticou alebo iným závitovým otvorom. Pred vytvorením spojovacích prvkov sa skrutky nazývali akékoľvek výrobky vo forme tyče.

Konštrukcia skrutky je nasledovná.

S jeho pomocou sa zvyšok upevňovacieho prvku prenáša krútiaci moment... Môže mať šesťhranné, polkruhové, polkruhové so skrutkou, valcové, valcové so šesťhranným vybraním, zápustné a zápustné so skrutkou.

Je rozdelená do niekoľkých typov:

• štandardné;
• na inštaláciu do otvoru s medzerou;
• na montáž do otvoru výstružníka;
• so stopkou so zmenšeným priemerom bez závitu.

Môže mať tieto formy:

• okrúhly;
• krídlová matica;
• šesťhran (so skosením nízke / vysoké / normálne, korunové a drážkované).

Existuje veľa typov skrutiek, všetko závisí od toho, aké vlastnosti by mala mať konštrukcia počas prevádzky. Trieda pevnosti skrutiek popisuje ich mechanické vlastnosti.

Pevnosť je vlastnosť produktu charakterizovaná odolnosťou voči zničeniu vonkajšími faktormi. Každý výrobca musí uviesť pevnosť výrobku, aby počas inštalácie alebo montáže bolo jasné, či sú upevňovacie prvky vhodné pre určité prípady. Sila sa meria v dvoch číslach oddelených bodkou alebo v dvojcifernom a jednocifernom čísle, ktoré je tiež oddelené bodkou:

• 3.6 - spojovacie prvky z nelegovanej ocele, dodatočné kalenie sa neuplatňuje;
• 4.6 - používa sa na výrobu uhlíkovej ocele;
• 5.6 - sú vyrobené z ocele bez konečného popúšťania;
• 6.6, 6.8 - hardvér vyrobený z uhlíkovej ocele, bez nečistôt;
• 8.8 - do ocele sa pridávajú zložky ako chróm, mangán alebo bór, navyše sa hotový kov popúšťa pri teplotách nad 400 °C;
• 9.8 - má minimum rozdielov od predchádzajúcej triedy a vyššiu pevnosť;
• 10.9 - na výrobu takýchto skrutiek sa odoberá oceľ s ďalšími prísadami a temperovaním pri 340 - 425 ° C;
• 12.9 - používa sa nehrdzavejúca alebo legovaná oceľ.

Prvé číslo znamená pevnosť v ťahu (1/100 N / mm2 alebo 1/10 kg / mm2), to znamená, že 1 milimeter štvorcovej skrutky 3.6 vydrží zlomenie 30 kilogramov. Druhé číslo je percento medze klzu k pevnosti v ťahu. To znamená, že skrutka 3,6 sa nedeformuje až do sily 180 N / mm2 alebo 18 kg / mm2 (60% konečnej pevnosti).

Na základe hodnôt pevnosti sú spojovacie skrutky rozdelené do nasledujúcich možností.

• Pretrhnutie v ťahu na vnútornom priemere skrutky. Čím vyššia je pevnosť upevňovacieho prvku, tým je pravdepodobnejšie, že sa skrutka pri zaťažení zdeformuje, to znamená, že sa roztiahne.
• Funguje na rezanie skrutky v dvoch rovinách. Čím nižšia je pevnosť, tým vyššia je pravdepodobnosť, že držiak zlyhá.
• Ťah a šmyk – strihá hlavu skrutky.
• Trecie - tu dochádza k rozdrveniu materiálu pod spojovacími prvkami, to znamená, že fungujú na rez, ale s vysokým napätím spojovacích prvkov.

Medza klzu - toto je najväčšie zaťaženie, pri ktorom dochádza k deformácii, ktorá sa v budúcnosti nedá obnoviť, to znamená, že skrutkový spoj sa po určitých činnostiach zväčší. Čím ťažšia konštrukcia vydrží, tým vyššia je rýchlosť prúdenia. Pri výpočte zaťaženia zvyčajne vezmite 1/2 alebo 1/3 medze klzu. Uvažujme ako príklad kuchynskú lyžicu – jej ohnutím na jednu stranu vznikne iný predmet. Tekutosť bola porušená - to viedlo k deformácii, ale samotný materiál sa nezlomil. Možno konštatovať, že elasticita ocele je vyššia ako jej ťažnosť.

Ďalším predmetom je nôž, ktorý sa pri ohnutí zlomí. V dôsledku toho je sila pevnosti a výťažnosti rovnaká. Výrobky s takýmito vlastnosťami sa nazývajú aj krehké. Hranica ťahu - zmena veľkosti a tvaru materiálu pod vplyvom vonkajších faktorov, pričom sa výrobok nezničí. Inými slovami, je to percento predĺženia materiálu v porovnaní s pôvodnou vzorkou. Táto charakteristika ukazuje dĺžku skrutky pred zlomením. Veľkostná klasifikácia - čím väčšia plocha, tým väčšia odolnosť voči krúteniu.

Upevňovacie prvky sú tiež rozdelené takým indikátorom, ako je presnosť. Pri výrobe sa používajú rôzne spôsoby závitovania a povrchovej úpravy. Môže byť zvýšená, normálna a drsná.

• C je hrubá presnosť. Tieto upevňovacie prvky sú vhodné pre otvory o 2-3 mm väčšie ako samotná tyč. Pri takomto rozdiele priemerov sa môžu kĺby pohybovať.
• B je normálna presnosť. Spojovacie prvky sú inštalované v otvoroch o 1-1,5 mm širších ako tyč. V porovnaní s predchádzajúcou triedou podliehajú menšej deformácii.
• A - vysoká presnosť... Otvory pre túto skupinu skrutiek môžu byť o 0,25-0,3 mm širšie. Upevňovacie prvky majú pomerne vysoké náklady, pretože sa vyrábajú sústružením.

Pre spojovacie prvky vyrobené z nehrdzavejúcej ocele neoznačujú triedu, ale pevnosť v ťahu, ich označenie je iné - A2 a A4, kde:

• A je austenitická štruktúra ocele (vysokoteplotné železo s kryštalickou mriežkou GCC);
• čísla 2 a 4 sú označenie chemického zloženia materiálu.

Nerezové skrutky majú 3 indikátory pevnosti - 50, 70, 80. Pri výrobe vysokopevnostných svorníkov sa používajú zliatiny s vyššou tvrdosťou a pevnosťou. Takéto materiály sú drahšie ako uhlíková oceľ. Silová trieda je rôzna – 6,6, 8,8, 9,8, 10,9, 12,9. Na zvýšenie výkonu sa tiež vykonáva etapa tepelného spracovania, ktorá mení chemické zloženie a štruktúru materiálu. Možná prevádzka pri teplotách pod 40°C - má označenie U. 40-65°C je označená ako HL.

Tvrdosť skrutky Je to schopnosť materiálu odolávať prieniku iného telesa do jeho povrchu. Tvrdosť skrutiek meria Brinell, Rockwell a Vickers. Skúšky tvrdosti podľa Brinella sa vykonávajú na tvrdomere, ako indeter (lisovaný predmet) slúži tvrdená gulička s priemerom 2,5, 5 alebo 10 milimetrov. Veľkosť závisí od hrúbky testovaného materiálu. Vtlačenie prebehne v priebehu 10-30 sekúnd, čas závisí aj od testovaného materiálu. Výsledný výtlačok sa potom meria Brinellovou lupou v dvoch smeroch. Pomer aplikovaného zaťaženia k povrchu vtlačenia je definíciou tvrdosti.

Rockwellova metóda je tiež založená na indentácii. Diamantový kužeľ funguje ako indeter pre tvrdé zliatiny a oceľová gulička s priemerom 1,6 milimetra pre mäkšie zliatiny. Pri tejto metóde sa test vykonáva v dvoch fázach. Najprv sa aplikuje predpätie, aby sa materiál a hrot dostali do tesného kontaktu. Potom hlavné zaťaženie pokračuje na krátky čas.Po odstránení pracovného zaťaženia sa meria tvrdosť. To znamená, že výpočty budú vykonané podľa hĺbky, v ktorej indeter zostáva, s aplikovaným predpätím. Pri tejto metóde sa rozlišujú 3 skupiny tvrdosti:

• HRA - pre extra tvrdé kovy;
• HRB - pre relatívne mäkké kovy;
• HRC - pre relatívne tvrdé kovy.

Tvrdosť podľa Vickersa je určená šírkou potlače. Zalisovaný hrot je diamantová pyramída so štyrmi plochami. Meria sa výpočtom pomeru zaťaženia k ploche výslednej značky. Merania sa vykonávajú pod mikroskopom namontovaným na zariadení. Táto metóda sa vyznačuje zvýšenou presnosťou a precitlivenosťou. Metódy merania používané v súlade s GOST v sovietskych časoch neumožňovali určiť všetky maximálne prípustné zaťaženia spojovacích prvkov, preto boli vyrobené materiály nízkej kvality.

• Lemeshny... S jeho pomocou sú pripevnené zavesené ťažké konštrukcie. Najčastejšie sa používa v poľnohospodárstve.

• Nábytok. Hlavným rozdielom je, že niť nie je aplikovaná cez celú tyč. Hlava je hladká - robí sa to tak, aby skrutka nevyčnievala nad rovinu. Okrem výroby nábytku našiel tento spojovací materiál svoje uplatnenie v stavebníctve.

• Cesta. Používa sa pri inštalácii plotov. Vyznačuje sa polkruhovou hlavicou, pod ktorou je hranatá opierka hlavy. Vďaka tomuto dizajnu sú prvky pevne upevnené.

• Mechanické inžinierstvo... Najpopulárnejší typ používaný pri výrobe automobilov.

• Cestovanie. Používa sa pri stavbe železníc, zvyčajne sa používa na spájanie častí koľajníc. Závit sa aplikuje na menej ako polovicu drieku.

Všetky upevňovacie prvky sú označené podľa noriem:

• GOST;
• ISO je systém zavedený vo väčšine štátov od roku 1964;
• DIN je systém vytvorený v Nemecku.

Pri zohľadnení všetkých požiadaviek a noriem sa na hlavu skrutky vzťahujú nasledujúce označenia:

• trieda pevnosti suroviny, z ktorej boli spojovacie prvky vyrobené;
• označenie závodu výrobcu;
• smer závitu (väčšinou je naznačený len ľavý smer, pravý nie je vyznačený).

Použité značky môžu byť buď hlboké, alebo konvexné. Ich veľkosť určí sám výrobca.

V súlade s normami GOST sa na skrutky vzťahujú nasledujúce označenia.

• Skrutka - názov upevňovacieho prvku.
• Presnosť skrutiek. Má písmenové dekódovanie A, B, C.
• Tretím je číslo výkonu. Môže to byť 1, 2, 3 alebo 4. Prvý výkon nie je vždy indikovaný.
• Písmenové označenie typu závitu. Metrické - M, kužeľové - K, lichobežníkové - Tr.
• Veľkosť priemeru závitu sa zvyčajne uvádza v milimetroch.
• Stúpanie závitu v milimetroch. Môže byť veľký alebo základný (1,75 milimetra) a malý (1,25 milimetra).
• Smer závitu Ľavý je ľavotočivý, pravý závit nie je nijako naznačený.
• Precízne rezbárstvo. Môže byť jemný - 4, stredný - 6, hrubý - 8.
• Dĺžka zapínania.
• Trieda pevnosti - 3,6; 4,6; 4,8; 5,6; 5,8; 6,6; 6,8; 8,8; 9,8; 10,9; 12.9.
• Písmenové označenie C alebo A, teda použitie pokojnej alebo automatovej ocele. Toto označenie je vhodné len pre skrutky s pevnosťou do 6,8. Ak je pevnosť vyššia ako 8,8, potom sa namiesto tohto označenia použije trieda ocele.
• Číslo od 01 do 13 - tieto čísla označujú typ náteru.
• Posledným je aj digitálne označenie hrúbky povlaku.

Hlavnými parametrami na meranie rozmerov spojovacích prvkov sú dĺžka, hrúbka a výška. Ak chcete určiť tieto parametre, musíte najprv vizuálne pochopiť, aký typ skrutky je k dispozícii. Priemer upevňovacieho prvku je možné merať pomocou posuvného meradla alebo pravítka. Meranie presnosti sa vykonáva pomocou kalibračnej súpravy PR-NOT - neprejde, to znamená, že jeden komponent je naskrutkovaný na kotvu, druhý nie.Dĺžka sa meria aj pomocou posuvného meradla alebo pravítka.

Rozmery skrutiek sú uvedené:

• M - závit;
• D je veľkosť priemeru závitu;
• P - stúpanie závitu;
• L - veľkosť skrutky (dĺžka).

Priemer závitu sa meria rovnakým spôsobom ako pri meraní skrutiek. Priemer závitu matíc je ťažšie určiť. Zvyčajne označenie charakterizuje vonkajší priemer skrutky, ktorá bude zaskrutkovaná do matice, to znamená, že otvor pre maticu bude menší. Presnosť priemeru je možné merať aj pomocou súpravy PR-NOT. Tu je potrebné pripomenúť, že veľkosť matice môže byť znížená, normálna a zväčšená.

Pri výstavbe sa spojenie konštrukcií vykonáva hlavne pomocou skrutkových spojov. Ich hlavnou výhodou je jednoduchá montáž, najmä ak na porovnanie zoberieme zvarové spoje. Vzorce používané na výpočet ťahových spojov závisia od základného materiálu (betón, oceľ, malty a kombinácie materiálov).

Hlavnou podmienkou inštalácie upevňovacích prvkov je držanie skrutiek všeobecnej konštrukcie... Najvyššia nosnosť závesných kotiev z legovanej ocele. Sila dodatočných nárazov môže byť dynamická, statická a maximálna. Dodatočná záťažová hmotnosť nepresahuje 25 % medznej sily drieku skrutky.

Metóda skrutkovania sa v modernom svete stala veľmi populárnou. Na základe všetkých charakteristík môžete zdôrazniť body, ktorým by ste mali venovať osobitnú pozornosť pri výbere:

• oblasť činnosti, v ktorej sa bude upevňovanie používať;
• dizajn hlavy;
• použitý materiál;
• pevnosť;
• existuje dodatočný ochranný náter;
• označenie podľa GOST.

V nasledujúcom videu nájdete viac informácií o stupňoch pevnosti v označovaní skrutiek.