Které šrouby jsou nejsilnější?

V závislosti na účelu a oblasti použití jsou spojovací prvky vyrobeny z různých tříd pevnosti, respektive z různých jakostí oceli. Není potřeba používat vysokopevnostní šrouby k upevnění řekněme vrchlíku na kiosku a naopak je zcela nepřijatelné používat šrouby běžné třídy nízké pevnosti v kritických konstrukcích věžových nebo portálových jeřábů – zde používají se pouze vysokopevnostní šrouby v souladu s GOST 7817-70 – proto je populární název takových šroubů „jeřábové šrouby“. Touha ušetřit peníze a použít obyčejné šrouby – levnější, nebo „jeřábové šrouby“, ale vyrobené z nízkopevnostních ocelí, vede k velkolepým zprávám v televizi s padajícím jeřábem v centru pozornosti.

Pro různé typy spojovacích prostředků (šrouby, šrouby, matice, svorníky) se používají různé oceli, různé třídy pevnosti a jejich různé značení.

Šrouby, šrouby a svorníky

Šrouby, šrouby a svorníky jsou vyrobeny z různých uhlíkových ocelí – Různé oceli odpovídají různým pevnostním třídám. I když, někdy je možné vyrobit šrouby různých pevnostních tříd ze stejné oceli, s použitím různých metod zpracování obrobku nebo dodatečného tepelného zpracování – kalení.

Například z oceli Steel 35 můžete vyrábět šrouby několika pevnostních tříd: pevnostní třída 5.6 – pokud šrouby vyrábíte soustružením na soustruhu a frézce: třídy 6.6 a 6.8 – získáte výrobou šroubů metodou objemového lisování na zneklidňující lis; a třída 8.8 – pokud jsou šrouby získané uvedenými metodami podrobeny tepelnému zpracování – kalení.

Třída pevnosti pro šrouby, šrouby a svorníky z uhlíkové oceli je označena dvěma čísly oddělenými tečkou. Schválená pevnostní řada pro šrouby, šrouby a svorníky z uhlíkové oceli obsahuje 11 pevnostních tříd:

3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9

První číslice označení třídy pevnosti šroubu udává 0,01 dílu jmenovité pevnosti v tahu – to je pevnost v tahu – měřená v MPa (megapascalech) nebo N/mm² (newtonech na čtvereční milimetr). Také první číslice označení třídy pevnosti udává ≈0,1 dílu jmenovité pevnosti v tahu, pokud změříte pevnost v tahu v kgf/mm² (kilogram síly na čtvereční milimetr).

Příklad: Vlásenka pevnostní třídy 5.8: Stanovení pevnosti v tahu

5/0,01=500 MPa (nebo 500 N/mm²; nebo ≈50 kgf/mm²)

Druhé číslo označuje 0,1 dílu poměru meze kluzu (napětí, při kterém začíná plastická deformace) k nominální pevnosti v tahu (pevnosti v tahu) – tedy pro trn pevnostní třídy 10.9 druhé číslo znamená, že trn patřící pro tuto třídu bude minimální mez kluzu rovna 90 % pevnosti v tahu, to znamená, že se bude rovnat: (10/0,01)×(9×0,1)=1000×0,9=900 MPa (nebo N/mm²; nebo ≈90 kgf/mm²)

Příklad: Čep pevnostní třídy 5.8: Stanovení meze kluzu

500×0,8=400 MPa (nebo 400 N/mm²; nebo ≈40 kgf/mm²)

Hodnota meze kluzu je maximální dovolené pracovní zatížení šroubu, šroubu nebo svorníku před vznikem trvalé deformace. Při výpočtu zatížení na šrouby, šrouby nebo svorníky se používá 1/2 nebo 1/3 meze kluzu, to znamená s dvojnásobnou nebo trojnásobnou bezpečnostní rezervou.

Ořechy

Třída pevnosti pro matice z uhlíkové oceli normální výšky (H≈0,8d), vysoké ořechy (H≈1,2d) a hlavně vysoká (H≈1,5d) označeno jedním číslem. Schválená pevnostní řada obsahuje sedm pevnostních tříd:

Toto číslo udává 1/100 pevnosti v tahu šroubu, se kterým musí být matice spárována v závitovém spojení. Tato kombinace šroubu a matice se nazývá doporučená a umožňuje rovnoměrně rozložit zatížení v závitovém spojení.

Například matice pevnostní třídy 8 musí být namontována se šroubem, jehož pevnost v tahu není menší než:

8 x 100 = 800 MPa (nebo 800 N/mm²; nebo ≈80 kgf/mm²)

Proto lze použít šrouby pevnostní třídy 8.8; 9.8; 10.9; 12.9 – optimální pár by byl svorník pevnostní třídy 8.8.

Podložky

Na rozdíl od šroubů a matic, které mají třídy pevnosti kvantitativně určené čísly na základě pevnosti v tahu a tažnosti, podložky nesou zatížení v tlaku, kroucení a smyku a jsou určeny hlavně k rozložení zatížení ve šroubovém spojení na velkou plochu. V tomto případě je určujícím parametrem pro podložky tvrdost povrchu a požadavky na tvrdost jsou kladeny na všechny typy podložek. Pokud se bavíme o pevnostní třídě podložek, pak je myšlena tvrdost podložek.

Analogicky se šrouby, šrouby a maticemi mnoho lidí nazývá tvrdost podložek svou třídou pevnosti.
Třídu pevnosti (tvrdosti) podložek lze měřit a označovat v různých jednotkách – v závislosti na způsobu měření tvrdosti: metody měření jsou Vickers, Rockwell a Brinell. Rozměry, přítomnost ochranného povlaku a nutně tvrdost určují rozsah použití podložek v různých provozních podmínkách.
Nejběžnější je metoda Vickers – podložky mohou mít tvrdost podle Vickerse od 100 do 400 a jsou označeny HV100, HV200, HV300 atd. Podle Rockwella se určuje tvrdost HRC, podle Brinella HB.

Výběr šroubů pro spojování konstrukcí a prvků závisí na řadě faktorů. V první řadě je na zvážení, k čemu bude produkt sloužit. To vám umožní rozhodnout, zda potřebujete montážní šrouby nebo montážní šrouby. Poslední jmenované se používají poměrně zřídka. Nejběžnější jsou upevňovací. Jakýkoli typ si můžete objednat na obchod se spojovacím materiálem Petrohrad

Co ovlivňuje výběr šroubu

Šroub může být vyžadován pro montáž konstrukcí a prvků, nahrazování výrobků, které se staly nepoužitelnými, a z jiných důvodů, včetně estetických. Kromě účelu upevňovacího prvku stojí za to zvážit další parametry. Mezi nimi:

• Statické a dynamické zatížení

• Možnost výměny a údržby

Při výběru produktu hrají všechny tyto faktory stejnou roli a je třeba vzít v úvahu jejich souhrn. Podle toho se volí materiál výroby, třída pevnosti, typ tyče s plným nebo částečným závitem, typ hlavy a drážky.

K čemu se používají různé typy šroubů?

Všechny upevňovací šrouby jsou vyrobeny plně v souladu s kvalitativními a bezpečnostními normami. V mezinárodní normalizaci jsou to DIN a ISO a v zemích SNS – GOST. Liší se v závislosti na typech produktů a jejich zamýšleném účelu.

• Šroub s válcovou hlavou s vnitřním šestihranem se používá pro upevnění vyžadující zvýšenou pevnost a také na těžko přístupná místa. Používá se v podmínkách vystavení dynamickému zatížení.

• Šrouby s válcovou hlavou a drážkou jsou běžně používané produkty. Nevztahuje se na ně požadavek vysoké pevnosti ani estetiky.

• Šrouby s knoflíkovou hlavou jsou nejvhodnější pro spojování kovových rámů s tenkými plechy. Zvláštnost jejich konstrukce umožňuje nejen nedeformovat tkaninu ve spojích, ale také zvětšit kontaktní plochu. To zase umožňuje zvýšit pevnost konstrukce.

• Šrouby s plochou hlavou slouží téměř ke stejnému účelu jako šrouby s plochou hlavou. Jejich tvar mimo jiné umožňuje použití výrobku na otevřených plochách výrobků, protože vypadají esteticky.

• K upevnění plechů k rámům je určen i šroub se zápustnou hlavou. V tomto případě se používá zesílený listový materiál. Při práci vyžaduje předběžnou přípravu upevňovacího materiálu vytvořením otvorů v něm. Je vhodnější použít v podmínkách bez dynamického zatížení.

• Kravata nebo nábytkový šroub se používá při montáži nábytku, upevňování překližky, dřevotřísky a dalších materiálů. Vyznačuje se vysokou pevností a spolehlivostí. Je nutná předběžná příprava spojovacích prvků. K provozu je nutný imbusový klíč. Často se na něj instalují plastové krytky, aby byla zajištěna estetika.

Při výběru šroubů je nutné vybrat ty, které jsou vhodné pro konkrétní typ práce.

Rozdíly v síle šroubu

Kromě jejich tvaru, velikosti, typu závitu, hlavy a drážky je hlavním rozdílem mezi šrouby jejich pevnost. Nejspolehlivější výrobky jsou vyrobeny z legované oceli, protože má vysoký výkon a technické vlastnosti, nekoroduje a dobře spolupracuje s různými typy materiálů.

Podle pevnostní klasifikace existuje 11 typů šroubů. V závislosti na výrobci může být jejich označení na hlavě výrobku nebo na obalu. Síla je označena čísly oddělenými tečkami. Řada výrobců neoznačuje šrouby, jejichž pevnostní třída je nižší než 8.8.

Čím vyšší pevnost, tím spolehlivější je samotný upevňovací prvek a tím vyšší utahovací moment umožňuje. Stojí za zvážení, že tento okamžik není možné určit „okem“, barvou nebo vzhledem šroubu.