Śruby nakrętki o elementach złącznych

Nity zrywalne stosowane są w połączeniach nitowych, w których, oprócz oczywistych zalet nitowania, takich jak trwałość i wysoka wytrzymałość na obciążenia, dużą rolę odgrywa łatwość demontażu. Systematyka nitów zrywalnych zdyscyplinowana jest w ramach norm standardowych, aczkolwiek istnieje także podział dyktowany właściwościami materiałów, z których nity owe są wykonane. W ramach tego ostatniego kryterium wyróżnić możemy zatem:

1. Nity zrywalne aluminiowo-stalowe;

2. Nity zrywalne aluminiowo-aluminiowe;

3. Nity zrywalne aluminium-stal nierdzewna;

4. Nity zrywalne stalowo-stalowe;

5. Nity zrywalne miedź-nikiel/stal nierdzewna;

6. Nity zrywalne stal nierdzewna;

7. Nity zrywalne miedź-stal;

8. Nity zrywalne miedź-brąz;

9. Nity zrywalne aluminiowo-stalowe z zatrzaskiem profilowym;

10. Nity zrywalne mosiężno-stalowe z końcówką elektryczną;

Jak wynika z powyższego podziału ? nity zrywalne wykonane z różnego rodzaju materiałów znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, nie tylko powiązanego w jakiś sposób z łączeniem metali.

Nity ? zastosowanie, zalety i wady

Zastosowanie połączeń nitowych jest dziś dalece mniejsze niż jeszcze przed dwudziestu laty. Przede wszystkim nitowanie niemal w całości wyeliminowane zostało z produkcji różnego rodzaju zbiorników zarówno metalowych, jak i niemetalowych, oraz z instalacji hydraulicznych, gdzie jak wiemy, najważniejsza jest absolutna szczelność połączenia. Wzrost zastosowania nitów obserwuje się współcześnie w blacharstwie, gdzie szczególny poklask znalazły nity zamykanie jednostronnie, w przemyśle motoryzacyjnym i przy łączeniu metali lekkich, w ramach przemysłu lotniczego. Innym zastosowaniem nitów drobnych jest łączenie skóry, brezentu, czy gumy między sobą lub z elementami metalowymi w rymarstwie.

Zalety połączeń nitowych są trudne do przecenienia. Pozwalają one bowiem łączyć różne materiały, w różnych układach, na przykład ? materiały niemetalowe z metalami za pomocą nitowania na zimno. Nitowanie na zimno sprawia, że podczas procesu łączenia złącze nie jest nagrzewane, a co za tym idzie ? zachowana zostaje pierwotna struktura materiału, z którego wykonane są elementy łączące. W razie potrzeby istnieje możliwość łatwego rozmontowania łącza nitowego poprzez ścięcie, sfrezowanie, czy wywiercenie łbów nitów, bez ryzyka uszkodzenia elementów złączonych. Dodatkowo ? nity tłumią drgania i doskonale sprawdzają się przy obciążeniach dynamicznych.

Do wad tego rodzaju połączeń należy dość wąski zakres rodzajów złącz, niejednokrotnie skomplikowana postać złącza z dużą ilością elementów pomocniczych, złożony technologicznie proces nitowania, oraz stosunkowo wysokie koszty wykonania złącza.

Zastosowanie śrub młoteczkowych

Śruby młoteczkowe znajdują szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Począwszy od przemysłu ciężkiego, gdzie stosowane są w hutnictwie, przemyśle maszynowym i wydobywczym , poprzez przemysł lekki i motoryzacyjny, aż po przemysł ultralekki, drzewny i meblarski. Typowe zastosowanie tego rodzaju śrub obserwuje się także w okrętownictwie i szkutnictwie ? przy produkcji żaglówek, jachtów i drewnianych łodzi wiosłowych.

Oczywistą zaletą śrub młoteczkowych jest to, iż z uwagi na stosunkową łatwość montażu i specyficzny kształt łba ich zastosowanie w dużej mierze zależy od inwencji twórczej danego konstruktora. Niecodzienne zastosowanie śrub młoteczkowych obserwuje się na przykład w robotyce, oraz przy produkcji zaawansowanych technicznie automatów, w ramach przemysłu precyzyjnego.

Śruby nimbusowe ? rodzaje i podział

Śruby nimbusowe charakteryzują się okrągłym łbem, który ma kształt walca, z wyciętym weń graniastosłupem prawidłowym o podstawie sześciokątnej. Sześciokątne gniazdo łba śruby nimbusowej sprawia, że do dokręcania jej stosujemy klucze nimbusowe. Dzięki zastosowaniu tych właśnie kluczy, posiadających przeważnie kształt dwóch przyprostokątnych trójkąta prostokątnego połączonych w wierzchołku przy kącie prostym, zyskuje się stosunkowo niewielki moment obrotowy, lecz optymalny moment dokręcania, co z kolei wpływa na wysoką sprawność połączenia wykonanego za pomocą tego rodzaju śruby.

Śruby nimbusowe podzielić można ze względu na kilka różnych kryteriów. Ze względu na rodzaj materiału, z jakiego dana śruba jest wykonana wyróżnia się wiele podtypów, na przykład: śruby nimbusowe ze stali A2 lub śruby nimbusowe ze stali A4. Śruby nimbusowe podzielić można także ze względu na kształt gniazda. Standardowo jest to gniazdo sześciokątne, lecz zdarzają się śruby nimbusowe z gniazdem czworokątnym, bądź ośmiokątnym. Kolejnym kryterium podziału śrub nimbusowych jest wielkość powierzchni ich gwintu. W tym wypadku wyróżnia się śruby nimbusowe z gwintem na całej długości oraz śruby nimbusowe z gwintem na części długości.

Normy określające kształt DIN

Normy określające kształt elementów łączonych DIN są powszechnie stosowane przy produkcji śrub i innych elementów łączących różnego rodzaju. Normy te są zazwyczaj zgodne z normami ISO (EN), lecz w niektórych przypadkach spotkać się można z nieznacznymi rozbieżnościami pomiędzy tymi dwoma systemami norm kształtu. Rozbieżności te jednak najczęściej pojawiają się w przypadku różnic w wymiarach łbów śrub z łbem sześciokątnym. Jako że, jak już zostało wspomniane, standard DIN określa kształt elementów łączących różnice w obrębie tego standardu widoczne są na płaszczyźnie kształtu odpowiednich wyrobów.

Śruby dwustronne w standardzie DIN 938, 939 i 835 różnią się zatem swoim kształtem, a w szczególności długością gwintu.

Specyfika śrub kwasoodpornych A4

Śruby te wykonane są ze stali A4 w standardzie (PN OH17N12M2; DIN 1.4401; AISI 316). W ich obrębie wyróżnić możemy, na przykład: śruby z łbem sześciokątnym z gwintem na całej długości trzpienia, śruby imbusowe z łbem cylindrycznym, śruby imbusowe z łbem wpuszczanym, pręty gwintowane, śruby oczkowe z nakrętką, wkręty metryczne z łbem walcowym i gniazdem krzyżowym, nakrętki, podkładki oraz zawleczki. Specyfika tych elementów łączących związana jest z ich składem chemicznym i właściwościami mechanicznymi. Jeśli chodzi o ten pierwszy, to w przypadku śrub kwasoodpornych A4 mamy do czynienia z obecnością takich pierwiastków jak: węgiel, krzem, mangan, fosfor, siarka, chrom, molibden, nikiel i miedź. W stosunku do śrub A2, śruby A4 charakteryzują się występowaniem molibdenu w stężeniu od 2 do 3 %

Specyfika śrub nierdzewnych A2

Śruby nierdzewne A2 to śruby wykonane ze stali A2 w standardzie PN OH18N9, DIN 1.4301 i AISI 304. W ramach tego rodzaju mieszczą się elementy łączne takie jak: śruby nimbusowe DIN 912, nakrętki sześciokątne DIN 934, 439, nakrętki samohamowne DIN 985, nakrętki motylkowe DIN 315 AF, nakrętki kołpakowe, nakrętki zamknięte, wkręty z łbem stożkowym, walcowym i soczewkowym, a także pręty gwintowane DIN 975 i wiele innych. Specyfika tego rodzaju śrub związana jest z ich właściwościami chemicznymi i mechanicznymi. W przypadku śrub nierdzewnych A2 mamy do czynienia z pierwiastkami takimi jak: węgiel (w stężeniu 0,1) krzem (1), mangan (2), fluor (0,06), siarka (0,03), chrom (od 15 do 20), nikiel (od 9 do 12), miedź (1).

Klasy wytrzymałości nakrętek

W mechanice współczesnej wyróżnia się sześć klas właściwości mechanicznych nakrętek. Wyraża się je za pomocą liczb: 4, 5, 6, 8, 10 i 12. Liczby te po uprzednim ustokrotnieniu dają nam nominalną wytrzymałość na rozciąganie (w MPa) śrub i wkrętów, do których można nakrętki z danej klasy zastosować. Zatem jeśli weźmiemy nakrętkę klasy 5, zastosować do niej będziemy mogli śrubę lub wkręt klasy 5,6 albo 5,8.

Podobnie jak w przypadku klas wytrzymałości śrub, klasy wytrzymałości nakrętek również przedstawia się w postaci tabel dynamometrycznych. Szczególnie ważne w ich przypadku są tzw. momenty dokręcania wyrażane w Newtonometrach (Nm).

Informacje jakich dostarcza wiadomość o klasie nakrętki pozwalają przede wszystkim, na niezawodny montaż tych elementów łączących i dobór adekwatnych do nich śrub lub wkrętów. W przypadku niewłaściwego doboru istnieje ryzyko uszkodzenia gwintu podczas procesu łączenia, co może przyczynić się do powstania nieoczekiwanego przestoju w pracy, lub wystąpienia ryzyka utraty życia lub zdrowia ludzi, którzy będą pracowali z maszynami o niewłaściwym połączeniu elementów składowych

Klasy wytrzymałości śrub

Pojęcia te, mimo iż w rzeczywistości odnoszą się do tego samego, przyjętego umownie podziału elementów złącznych w mechanice, są przez laików często mylone i utożsamiane z czymś zgoła innym. Tymczasem podział ten dzieli elementy złączne na grupy według kryterium ich wytrzymałości na działanie sił zewnętrznych, które mogą na elementy te faktycznie zadziałać. Informacja o klasie danej śruby, lub nakrętki pozwala nam stwierdzić jaka jest nominalna wartość jej wytrzymałości na rozciąganie (Rm) oraz, jaka jest nominalna wartość jej granicy plastyczności (Re). Oba te wskaźniki zapisuje się w postaci dwóch cyfr arabskich oddzielonych przecinkiem lub kropką. Dla przykładu:

Śruba o klasie wytrzymałości 8.8 ma wartość wytrzymałości na rozciąganie równą 800 MPa (8*100 MPa), oraz granicę plastyczności o wartości 640 MPa (800 MPa *(8/10)).

Kleje do gwintów

Odpowiednie zabezpieczenie połączeń gwintowych przed odkręcaniem, lub obluzowaniem należy do kluczowych zagadnień bezpieczeństwa pracy maszyn i dotyczy wielu dziedzin ludzkiej działalności. Istnieje co najmniej kilka sposobów uniknięcia obluzowania metodami mechanicznymi. Należą do między innymi: zabezpieczanie za pomocą podkładek koronkowych i sprężystych, nakrętek samokontrujących z wkładkami teflonowymi lub kołnierzem felcowanym, czy też drutu stalowego lub mosiężnego. W niektórych wypadkach jednak, na przykład wtedy, gdy mamy do czynienia z gwintem wykonanym w korpusie maszyny, zastosowanie mechanicznych metod zapobiegania odkręcaniu staje się niemożliwe. Z pomocą przychodzi nam wówczas ochrona chemiczna, a ściślej ? różnego rodzaju kleje do śrub. W przypadku odpowiedniego dobrania kleju do warunków pracy maszyny, jak i odpowiedniego jego założenia, możemy być pewni, że nasze śruby nie obluzują się, ani nie odkręcą w toku pracy aparatury. Mało tego ? dobre kleje do śrub posiadają również cenne właściwości antykorozyjne i ochronne, dzięki którym nasze konstrukcje zostaną dodatkowo zakonserwowane.