Podział śrub ze względu na kształt łbów

Łbem śruby nazywamy jej górną część. W odróżnieniu gwintu, który umieszcza się w otworze połączenia, łeb śruby znajduje się na zewnątrz i stanowi, oprócz nakrętki konstytutywny element połączenia. Najbardziej powszechnie stosowane są śruby o łbach sześciokątnych. Terminologia ta jest jednak umowna, bowiem w rzeczywistości łby tych śrub mają kształt graniastosłupa prostego o podstawie sześciokątnej. Do innych rodzajów łbów śrub zaliczymy również, nie mniej popularne śruby z łbem okrągłym. O ile pierwszy rodzaj spotykamy w szczególności w zaawansowanych konstrukcjach mechanicznych i budowlanych, o tyle ów drugi spotkać możemy bardzo często w życiu codziennym, przy okazji, na przykład, domowej elektroniki. Do innych rodzajów łbów śrub zaliczymy: Łby stożkowe i niestożkowe. Te rodzaje łbów stosuje się we wkrętach do metalu i do drewna. Dzięki ich specyficznej konstrukcji osiąga się lepszą performancję połączenia. Kolejnym ciekawym ?typem? łba, jest jego brak. Łbów nie stosuje się w przypadku niektórych śrub i wkrętów w budownictwie.

Rysunki przedstawiają symboliczne oznaczenia śrub:

a) śruby i wkręty z łbami niestożkowymi;

b) śruby i wkręty z łbami stozkowymi;

c) wkręty do drewna z łbami niestożkowymi;

Rodzaje zgrzewania elektrycznego

Zgrzewanie elektryczne odbywa się przy wykorzystaniu energii elektrycznej. Wyróżnia się pięć podstawowych typów tego sposobu łączenia elementów konstrukcji. Zgrzewanie oporowe i iskrowe stosuje się powszechnie do stykowego łączenia prętów. Wskutek przepływającego prądu oba pręty wprowadzone zostają w stan plastyczności, co umożliwia ich stabilne połączenie. Zgrzeiny punktowe, garbowe i liniowe przeznaczone są do punktowego łączenia blach. W przypadku zgrzewania punktowego do obu łączonych blach przykłada się na tej samej wysokości dwie elektrody. Po ustaleniu optymalnej odległości elektrod od punktu łączenia następuje uaktywnienie źródła prądu i zwiększenie docisku blach w danym miejscu. Typ elektrod stosowanych przy tego rodzaju zgrzewaniach uzależniony jest od grubości blach, które chce się połączyć. W przypadku śrub i nakrętek do zgrzewania elektrody umieszczone zostają przy obu elementach połączenia. Po uaktywnieniu przepływu prądu i doprowadzeniu elementów do stanu plastyczności następuje ich połączenie wzdłuż osi gwintu. Połączenia takie, o ile trudne do demontażu koniecznie muszą zostać dodatkowo poddane obróbce mechanicznej, ze względu na bezpieczeństwo.

Połączenia zgrzewane ? charakterystyka ogólna

Połączenia zgrzewane stanowią cenną alternatywę dla innych rodzajów połączeń w konstrukcjach mechanicznych i statycznych. W przeciwieństwie do połączeń spawanych, nie stosuje się w nich elementu trzeciego. Łączone składniki zostają silnie do siebie dociśnięte w stanie nagrzania do osiągnięcia przez nie stadium plastyczności. W przypadku niektórych, szczególnie miękkich metali podgrzewanie nie jest konieczne. Stosuje się wówczas tzw. zgrzewanie zgniotowe, które doskonale nadaje się, na przykład do łączenia elementów aluminiowych. W przypadku zgrzewania zwykłego, kiedy to konieczne jest dostarczenie odpowiednio wysokiej temperatury, stosuje się energię elektryczną. W obrębie zgrzewania elektrycznego wyróżnić można kilka podstawowych jego rodzajów takich jak:

1) zgrzewanie elektryczne oporowe;

2) zgrzewanie elektryczne iskrowe;

3) zgrzewanie elektryczne punktowe;

4) zgrzewanie elektryczne garbowe;

5) zgrzewanie elektryczne liniowe.

W klasycznym rozumieniu, zgrzewanie stosuje się, gdy w grę wchodzą różnego rodzaju pręty, jako elementy łączone. Niemniej jednak w połączeniach tych z powodzeniem zastosować można również odpowiednio przygotowane śruby i nakrętki odpowiednich typów, specjalnie do zgrzewania.

Podkładki metalowe ? zastosowanie

Podkładki metalowe są jednym z trzech podstawowych elementów połączenia śrubowego. Umieszczane są najczęściej pomiędzy łbem śruby, a podłożem, w którym dana śruba się znajduje, lub pomiędzy nakrętką, a tym podłożem. Głównym przeznaczeniem podkładek jest zapobieżenie luzowaniu się połączenia. Inną ważną funkcją tych elementów jest właściwe rozłożenie sił w przypadku połączeń umieszczanych w materiałach stosunkowo plastycznych. Skorzystanie z podkładki w takim wypadku jest rozwiązaniem koniecznym, gdyż pozwala uzyskać odpowiednią sprawność danego połączenia śrubowego. Nie ma podkładek uniwersalnych. Do każdego rodzaju połączenia powinno się dobrać podkładki metalowe indywidualnie, aby za każdym razem osiągnąć optymalny rezultat. I tak w przypadku połączeń w konstrukcjach stalowych wykorzystamy specjalne podkładki do konstrukcji stalowych, w przypadku połączeń, które mogą się łatwo poluzować wykorzystamy podkładki typu RIPLOCK lub NORDLOCK, podkładki hartowane znajdą zastosowanie w przypadku szczególnie dużych obciążeń, na które wystawione jest połączenie. W życiu codziennym podkładki spotykamy niemal wszędzie ? czy to w urządzeniach elektronicznych codziennego użytku, w samochodach, czy w konstrukcjach budowlanych i meblach.

Podkładki metalowe ? rodzaje

Wśród podkładek metalowych rozróżnić można kilkadziesiąt różnych typów, wyodrębnionych przede wszystkim ze względu na ich przeznaczenie i rodzaj połączenia śrubowego, w którym zostaną zastosowane. I tak wyróżnić można:

- podkładki do sworzni;

- podkładki okrągłe:

a) zgrubne;

b) dokładne;

c) zgrubne powiększone;

d) do konstrukcji drewnianych;

- podkładki do wkrętów o łbach walcowych kulistych;

- podkładki sprężyste:

a) zwykłe;

b) do śrub z łbem walcowym;

c) ząbkowane;

d) ząbkowane zewnętrznie;

- podkładki klinowe:

a) do dwuteowników;

b) do celowników;

c) do dwuteowników HV;

d) do celowników HV;

- podkładki okrągłe do połączeń sprężanych HV;

- podkładki odginane:

a) z noskiem wewnętrznym;

b) z noskiem zewnętrznym;

c) dwutorowe;

d) jednołapkowe;

e) dwupałkowe;

- podkładki podatne:

a) faliste;

b) łukowe;

- podkładki kwadratowe do konstrukcji drewnianych;

- podkładki dystansowe;

- podkładki sprężyste talerzowe;

- podkładki stożkowe sprężyste do połączeń śrubowych;

- podkładki dla śrub z ciężkimi tulejami rozprężanymi;

- podkładki do konstrukcji stalowych;

- podkładki hartowane;

- podkładki RIPLOCK NFE 25-511;

- podkładki NORDLOCK;

- podkładki typu ?Schnorr? S i VS;

- podkładki EPDM;

- podkładki kuliste;

Ogólna charakterystyka połączeń kołkowych

W połączeniach kołkowych występuje element łączący zwany kołkiem. Element ten jest elementem okrągłym posiadającym dwa wymiary nominalne. Pierwszym z nich jest średnica d. Przy kołku stożkowym jest to średnica mniejszej podstawy kołka. Drgam wymiarem nominalnym w przypadku kołków jest długość ich części roboczej wraz z oboma sfazowaniami kołków.

Kołki wykonuje się przeważnie ze stali węglowej konstrukcyjnej o zawartości węgla około 0,45% - zwykłej lub wyższej. Niektóre rodzaje kołków jednakże wykonywane są z innych rodzajów stali, i tak: kołek karbowy, wykonuje się ze stali twardszej, kołek sprężysty, ze stali sprężynowej krzemowej a kołek do roznitowania, ze stali niskowęglowej stosowanej na nity.

Kołki podzielić można ze względu na cel ich zastosowania na trzy podstawowe grupy:

1) Kołki ustalające ? zapewniają właściwe położenie części często rozłączanego złącza spoczynkowego;

2) Kołki łączące ? unieruchamiają jeden element względem drugiego w złączu spoczynkowym;

3) Kołki kierujące ? stosowane są przy połączeniach ruchomych i zapewniają odpowiedni ruch jednego elementu przy jednocześnie nieruchomym drugim elemencie połączenia.

Kształ i postać kołka, a także jego umiejscowienie w złączu zależy od celów i kształtu elementów łączonych.

Pręty trapezowe w budownictwie spotyka się często przy budowie mostów i estakad, ale także w budownictwie mieszkaniowym. Niewątpliwą zaletą śrub dwustronnych wobec śrub z jednym gwintem szerokie spektrum możliwości, które te śruby otwierają. Mogą być na przykład stosowane przy łączeniu różnego rodzaju lin stalowych oraz w przypadkach, gdy połączenie wymaga gwintu wystającego ze ściany.

Śruby trapezowe znajdują szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach mechaniki i budownictwa przede wszystkim. Stosuje się je w konstrukcjach metalowych zarówno w przypadku urządzeń mechanicznych jak i budynków. Dlatego też szeroko upowszechniły się one w przemyśle metalowym, samochodowym, zbrojeniowym, w okrętownictwie i szkutnictwie, a także w przemyśle precyzyjnym.

Połączenia wpustowe i wypustowe

Połączenia wpustowe to połączenia pośrednie. Wpust pełni w nich funkcję łącznika. Połączenia wypustowe natomiast, to połączenia bezpośrednie, w których powierzchnie części łączonych są odpowiednio ukształtowane. Połączenia, w których występuje wiele wypustów, nazywamy połączeniami wielowypustowymi. Połączenia te są znormalizowane (PN-EN ISO 6413:2001). Warunki wytrzymałości dla połączeń wpustowych formułuje się analogicznie do połączeń nitowych. W opisie matematycznym jako aksjomat przyjmuje się założenie, że zniszczenie połączenia wpustowego następuje w przypadku ścięcia, lub ściśnięcia wpustu.

Połączenia wpustowe stosuje się przy łączeniu piast z wałami. Mamy więc w tym przypadku do czynienia z połączeniami ruchomymi. W rowku wału umieszcza się wpust. Jest on tam umieszczany z pasowaniem ciasnym, podczas gdy połączenie wpust-piasta pozostaje luźne. W przypadku połączeń wpustowych konieczne jest zastosowanie dodatkowych zabezpieczeń, po to by piasta nie mogła przesuwać się wzdłuż wału. W większości przypadków, wystarczy w tym celu zastosować pierścienie oporowe ? gdyż w ogromnej większości przypadków nie występują siły osiowe. Jeśli jednak zdarzy się połączenie, w którym takie siły działają konieczne jest zastosowanie innych zabezpieczeń, takich jak tuleja dystansowa, bądź nakrętka).

Wpusty ? podstawowe elementy połączenia wpustowego

Wpusty to podstawowe elementy połączenia wpustowego. Charakteryzują się tym, iż przenoszą całe obciążenie złącza. Chcąc zachować adekwatną wytrzymałość przy niewielkich rozmiarach tych elementów, do ich wyrobu stosuje się stal bardzo wysokiej jakości. Wpusty podzielić można ze względu na kształt. Wyróżnia się zatem:

1) wpusty pryzmatyczne ? charakteryzują się, przede wszystkim, tym, iż posiadają przekrój prostokątny;

2) wpusty półsferyczne ? posiadają przekrój półsferyczny. W praktyce, wpusty te są cięte z krążków. Stosuje się je do łączenia wału z piastą, jednak tylko wtedy, gdy średnica czopa wału nie przekracza czterdziestu milimetrów. Dodatkowo ważne jest, by nie stosować tego rodzaju wpustów przy połączeniach obciążonych dużymi momentami skręcającymi.

Pod względem rozmiaru wpusty są znormalizowane. W naszym kraju obowiązuje norma PN /M-85005 i PN /M-85008, która jest normą polską.