Vše o síle šroubu

Spojovací materiál představuje na trhu velký sortiment. Mohou být použity jak pro obvyklé spojení různých částí konstrukcí, tak pro to, aby systém vydržel zvýšené zatížení, aby byl spolehlivější.

Šroub je válcový spojovací prvek se závitem na vnější straně. Obvykle má šestihrannou hlavu vyrobenou pro klíč. Spojení se provádí maticí nebo jiným závitovým otvorem. Před vytvořením šroubových spojovacích prvků se šrouby nazývaly jakékoli výrobky ve formě tyče.

Konstrukce šroubu je následující.

S jeho pomocí je zbytek upevňovacího prvku přenášen točivý moment... Může mít šestihranný, půlkruhový, půlkruhový se šroubem, válcový, válcový s šestihranným vybráním, zápustný a zápustný se šroubem.

Dělí se na několik typů:

• Standard;
• pro instalaci do otvoru s mezerou;
• pro montáž do otvoru výstružníku;
• se stopkou zmenšeného průměru bez závitu.

Může mít následující formy:

• kolo;
• křídlová matice;
• šestihran (s nízkým / vysokým / normálním zkosením, korunovým a drážkovaným).

Existuje mnoho typů šroubů, vše závisí na tom, jaké vlastnosti by měla mít konstrukce během provozu. Třída pevnosti šroubů popisuje jejich mechanické vlastnosti.

Pevnost je vlastnost produktu charakterizovaná odolností vůči zničení vnějšími faktory. Každý výrobce musí uvést pevnost výrobku tak, aby během instalace nebo montáže bylo jasné, zda jsou spojovací prvky vhodné pro určité případy. Síla se měří ve dvou číslech, oddělených tečkou, nebo dvouciferným a jednociferným číslem, také odděleným tečkou:

• 3.6 - spojovací prvky z nelegované oceli, dodatečné kalení se neuplatňuje;
• 4.6 - používá se k výrobě uhlíkové oceli;
• 5.6 - jsou vyrobeny z oceli bez konečného popouštění;
• 6.6, 6.8 - kování vyrobené z uhlíkové oceli, bez nečistot;
• 8.8 - do oceli se přidávají komponenty jako chrom, mangan nebo bor, navíc se hotový kov popouští při teplotě nad 400 °C;
• 9.8 - má minimum odlišností od předchozí třídy a vyšší pevnost;
• 10.9 - pro výrobu takových šroubů se ocel odebírá s dalšími přísadami a popouštěním při 340-425 ° C;
• 12.9 - používá se nerezová nebo legovaná ocel.

První číslo znamená pevnost v tahu (1/100 N / mm2 nebo 1/10 kg / mm2), to znamená, že 1 milimetr čtvercového šroubu 3.6 vydrží přetržení 30 kilogramů. Druhé číslo je procento meze kluzu k pevnosti v tahu. To znamená, že šroub 3,6 se nedeformuje až do síly 180 N/mm2 nebo 18 kg/mm2 (60 % konečné pevnosti).

Na základě hodnot pevnosti jsou spojovací šrouby rozděleny do následujících možností.

• Roztržení v tahu na vnitřním průměru šroubu. Čím vyšší je pevnost spojovacího prvku, tím je pravděpodobnější, že se šroub při zatížení deformuje, to znamená, že se roztáhne.
• Funkční pro řezání šroubu ve dvou rovinách. Čím nižší je pevnost, tím vyšší je pravděpodobnost, že držák selže.
• Tah a smyk - Odstřihne hlavu šroubu.
• Třecí - zde dochází k drcení materiálu pod spojovacími prvky, to znamená, že fungují pro řez, ale s vysokým napětím spojovacích prvků.

Bod kluzu - toto je největší zatížení, při kterém dochází k deformaci, kterou nelze v budoucnu obnovit, to znamená, že šroubový spoj se po určitých činnostech prodlouží. Čím těžší konstrukce vydrží, tím vyšší je průtok. Při výpočtu zatížení berte obvykle 1/2 nebo 1/3 meze kluzu. Vezměme si jako příklad kuchyňskou lžíci – jejím ohnutím na jednu stranu vznikne jiný předmět. Tekutost byla porušena - to vedlo k deformaci, ale samotný materiál se nerozbil. Lze konstatovat, že elasticita oceli je vyšší než její kluznost.

Dalším předmětem je nůž, který se při ohnutí zlomí. V důsledku toho je síla pevnosti a kluzu stejná. Výrobky s takovými vlastnostmi se také nazývají křehké. Mez tahu - změna velikosti a tvaru materiálu pod vlivem vnějších faktorů, přičemž nedochází ke zničení výrobku. Jinými slovy, je to procento prodloužení materiálu ve srovnání s původním vzorkem. Tato charakteristika ukazuje délku šroubu před zlomením. Velikostní klasifikace - čím větší plocha, tím větší odolnost proti kroucení.

Spojovací prvky jsou také rozděleny podle takového ukazatele, jako je přesnost. Při výrobě se používají různé způsoby závitování a povrchové úpravy. Může být zvýšená, normální a hrubá.

• C je hrubá přesnost. Tyto upevňovací prvky jsou vhodné pro otvory o 2-3 mm větší než samotná tyč. Při takovém rozdílu průměrů se mohou klouby pohybovat.
• B je normální přesnost. Spojovací prvky se instalují do otvorů o 1-1,5 mm širších než tyč. Ve srovnání s předchozí třídou podléhají menší deformaci.
• A - vysoká přesnost... Otvory pro tuto skupinu šroubů mohou být o 0,25-0,3 mm širší. Spojovací materiál má poměrně vysokou cenu, protože se vyrábí soustružením.

U spojovacích prvků vyrobených z nerezové oceli neoznačují třídu, ale pevnost v tahu, jejich označení je odlišné - A2 a A4, kde:

• A je austenitická struktura oceli (vysokoteplotní železo s krystalickou mřížkou GCC);
• čísla 2 a 4 jsou označení chemického složení materiálu.

Nerezové šrouby mají 3 indikátory síly - 50, 70, 80. Při výrobě vysokopevnostních šroubů se používají slitiny s vyšší tvrdostí a pevností. Takové materiály jsou dražší než uhlíková ocel. Třída síly se liší - 6,6, 8,8, 9,8, 10,9, 12,9. Pro zvýšení výkonu se také provádí fáze tepelného zpracování, která mění chemické složení a strukturu materiálu. Možný provoz při teplotách pod 40°C - má označení U. 40-65°C je označen jako HL.

Tvrdost šroubu Je schopnost materiálu odolávat pronikání jiného tělesa do jeho povrchu. Tvrdost šroubu měří Brinell, Rockwell a Vickers. Zkoušky tvrdosti podle Brinella se provádějí na tvrdoměru, jako indeter (lisovaný předmět) slouží kalená kulička o průměru 2,5, 5 nebo 10 milimetrů. Velikost závisí na tloušťce testovaného materiálu. Vtisk proběhne během 10-30 sekund, čas závisí také na testovaném materiálu. Výsledný výtisk je poté změřen Brinellovou lupou ve dvou směrech. Poměr působícího zatížení k povrchu vtisku je definicí tvrdosti.

Rockwellova metoda je také založena na indentaci. Diamantový kužel funguje jako indeter pro tvrdé slitiny a ocelová kulička o průměru 1,6 milimetru pro měkčí slitiny. U této metody se test provádí ve dvou fázích. Nejprve se aplikuje předpětí, aby se materiál a hrot dostaly do těsného kontaktu. Poté na krátkou dobu pokračuje hlavní zatížení.Po odstranění zátěže se změří tvrdost. To znamená, že výpočty budou provedeny podle hloubky, ve které indeter zůstává, s aplikovaným předpětím. V této metodě se rozlišují 3 skupiny tvrdosti:

• HRA - pro extra tvrdé kovy;
• HRB - pro relativně měkké kovy;
• HRC - pro relativně tvrdé kovy.

Tvrdost podle Vickerse je dána šířkou tisku. Vlisovaná špička je diamantová pyramida se čtyřmi plochami. Měřeno výpočtem poměru zatížení k ploše výsledné značky. Měření se provádějí pod mikroskopem namontovaným na zařízení. Tato metoda se vyznačuje zvýšenou přesností a přecitlivělostí. Metody měření používané v souladu s GOST v sovětských dobách neumožňovaly určit všechna maximální přípustná zatížení spojovacích prvků, takže vyrobené materiály byly špatné kvality.

• Lemeshny... S jeho pomocí jsou připevněny zavěšené těžké konstrukce. Nejčastěji se používá v zemědělství.

• Nábytek. Hlavním rozdílem je, že nit není aplikována přes celou tyč. Hlava je hladká - to je provedeno tak, aby šroub nevyčníval nad rovinu. Kromě výroby nábytku našel tento spojovací materiál své uplatnění ve stavebnictví.

• Silnice. Používá se při instalaci plotů. Vyznačuje se půlkruhovou hlavicí, pod kterou je čtvercová opěrka hlavy. Díky tomuto provedení jsou prvky pevně fixovány.

• Strojírenství... Nejoblíbenější typ používaný při výrobě automobilů.

• Cestovat. Používá se při stavbě železnic, obvykle se používá ke spojování částí kolejnic. Závit je nanesen na méně než polovinu dříku.

Všechny spojovací prvky jsou označeny podle norem:

• GOST;
• ISO je systém zavedený ve většině států od roku 1964;
• DIN je systém vytvořený v Německu.

S ohledem na všechny požadavky a normy se na hlavu šroubu vztahují následující označení:

• třída pevnosti suroviny, ze které byly spojovací prvky vyrobeny;
• značka závodu výrobce;
• směr závitu (většinou je naznačen pouze levý směr, pravý není vyznačen).

Použité značky mohou být buď hloubkové nebo konvexní. Jejich velikost určí sám výrobce.

V souladu s normami GOST se na šrouby vztahují následující označení.

• Šroub - název spojovacího prvku.
• Přesnost šroubu. Má písmenové dekódování A, B, C.
• Třetí je číslo výkonu. Může to být 1, 2, 3 nebo 4. První provedení není vždy indikováno.
• Písmenné označení typu závitu. Metrický - M, kuželový - K, lichoběžníkový - Tr.
• Velikost průměru závitu se obvykle udává v milimetrech.
• Stoupání závitu v milimetrech. Může být velký nebo základní (1,75 milimetru) a malý (1,25 milimetru).
• Směr závitu LH je levý, pravý závit není nijak naznačen.
• Precizní řezbářství. Může být jemný - 4, střední - 6, hrubý - 8.
• Délka zapínání.
• Třída pevnosti - 3,6; 4,6; 4,8; 5,6; 5,8; 6,6; 6,8; 8,8; 9,8; 10,9; 12.9.
• Písmenné označení C nebo A, tedy použití klidné nebo automatové oceli. Toto označení je vhodné pouze pro šrouby s pevností do 6,8. Pokud je pevnost vyšší než 8,8, bude místo tohoto označení použita třída oceli.
• Číslo od 01 do 13 - tato čísla označují typ povlaku.
• Poslední je také digitální označení tloušťky povlaku.

Hlavní parametry pro měření rozměrů spojovacích prvků jsou délka, tloušťka a výška. Chcete-li určit tyto parametry, musíte nejprve vizuálně pochopit, jaký typ šroubu je k dispozici. Průměr spojovacího prvku lze měřit pomocí posuvného měřítka nebo pravítka. Měření přesnosti se provádí pomocí kalibrační sady PR-NOT - pass-not pass, to znamená, že jedna součást je našroubována na kotvu, druhá ne.Délka se také měří posuvným měřítkem nebo pravítkem.

Rozměry šroubů jsou uvedeny:

• M - závit;
• D je velikost průměru závitu;
• P - stoupání závitu;
• L - velikost šroubu (délka).

Průměr závitu se měří stejným způsobem jako při měření šroubů. Průměr závitu matic je obtížnější určit. Označení obvykle charakterizuje vnější průměr šroubu, který bude zašroubován do matice, to znamená, že otvor pro matici bude menší. Přesnost průměru lze měřit také pomocí soupravy PR-NOT. Zde stojí za to připomenout, že velikost matice může být snížena, normální a zvětšena.

Při výstavbě se spojování konstrukcí provádí především šroubovými spoji. Jejich hlavní výhodou je snadná montáž, zvláště vezmeme-li pro srovnání svarové spoje. Vzorce používané pro výpočet tahových spojů závisí na materiálu podkladu (beton, ocel, malty a kombinace materiálů).

Hlavní podmínkou pro instalaci upevňovacích prvků je držení šroubů obecné konstrukce... Nejvyšší nosnost závěsných kotev z legované oceli. Síla dodatečných nárazů může být dynamická, statická a maximální. Přídavná zátěž nepřesahuje 25 % vypínací síly dříku šroubu.

Metoda šroubování se v moderním světě stala velmi populární. Na základě všech charakteristik můžete zdůraznit body, kterým byste měli věnovat zvláštní pozornost při výběru:

• oblast činnosti, kde bude upevnění použito;
• design hlavy;
• použitý materiál;
• síla;
• existuje další ochranný povlak;
• značení podle GOST.

V dalším videu najdete více informací o třídách pevnosti ve značení šroubů.