Závitové spojovací prvky zůstávají jedním z nejdůležitějších vynálezů lidstva od svého objevení před více než 2400 lety. Od doby, kdy Archytas z Tarentu ve starověku poprvé představil technologii pro vylepšení lisů na oleje a extrakty, princip šroubování závitových spojovacích prvků našel nový život během průmyslové revoluce a nyní se výrobci spoléhají na tyto mechanické spoje pro podporu milionů různých aplikací.
V 60. letech 19. století umožnil první standardizovaný úhel závitu a počet závitů na palec společnostem používat továrně vyráběné závitové spojovací prvky ve všech typech zařízení a produktů. Dnes analytici předpovídají, že trh s mechanickými a průmyslovými spojovacími prvky dosáhne do roku 2025 objemu 109 miliard dolarů a v příštích pěti letech poroste složenou roční mírou růstu (CAGR) více než 4 %. Moderní závitové spojovací prvky podporují každé odvětví moderní výroby, od spotřební elektroniky až po robustní těžební zařízení a další.
- Závitové spojovací prvky využívají princip šroubu k přeměně tahové síly na lineární sílu
- Moderní závitové spojovací prvky podporují téměř všechna odvětví, včetně elektroniky, leteckého průmyslu, automobilového průmyslu a dalších odvětví.
- Závitové spojovací prvky se dodávají ve všech tvarech a velikostech, vhodné pro jakoukoli aplikaci, včetně zakázkových návrhů, pokud je to vyžadováno.
V průběhu let se typy a provedení spojovacích prvků neustále vyvíjely a nyní máte k dispozici řadu řešení pro vaši specifickou aplikaci. Podle odborníků na spojovací prvky dochází k 95 % poruch buď kvůli výběru nesprávného závitového spojovacího prvku, nebo kvůli nesprávné instalaci dílu. Různé funkce, konstrukční prvky, povrchové úpravy a výběr materiálů ovlivňují pevnost spoje a celkovou hmotnost výrobku.
Zde je praktický průvodce vším, co potřebujete vědět o moderních závitových spojovacích prvcích a jejich použití.
Definice závitového spojovacího prvku je upínací prvek, který využívá spirálovou rampu vyčnívající z válcové hřídele ke spojení dvou nebo více kusů materiálu dohromady. Závit nebo spirálová rampa převádí rotační sílu (nebo krouticí moment) do lineárního spoje schopného udržovat napětí na více ohraničených materiálech.
Pokud je závit na vnější straně válcové hřídele (jako u šroubů), nazývá se vnější závit a závity uvnitř hřídele (matice) se nazývají vnitřní závity. Když vnitřní a vnější závity vzájemně působí, tahové vlastnosti lineárního spojovacího prvku mohou odolat smykovému napětí, které na sebe vyvíjejí dva nebo více kusů materiálu spojených dohromady.
Závitové spojovací prvky využívají pevnost v tahu, aby odolávaly odtržení a zabránily vzájemnému posouvání různých částí. Díky pevnosti v tahu a tahovým vlastnostem jsou ideální pro situace, kdy potřebujete pevný a dočasný spoj mezi jakýmikoli druhy materiálů. Závitové spojovací prvky se používají mimo jiné v automobilovém, leteckém, výrobním, stavebnictví a zemědělském průmyslu.
Konstrukce sahají od jemných po hrubé závity, což umožňuje různé pevnosti spojů pro konkrétní aplikaci. Při navrhování nového produktu nebo optimalizaci stávajících konstrukcí budete potřebovat vědět, jaké závitové spojovací prvky jsou k dispozici pro podepření vašich spojů a sestav.
Dnes je k dispozici široká škála provedení vhodných pro jakoukoli řadu spojovací a upevňovací aplikace. Výběr správného provedení zůstává základní součástí celkové specifikace produktu, včetně typu hlavy, počtu závitů a pevnosti materiálu.
V závislosti na aplikaci zahrnují hlavní typy závitových spojovacích prvků:
- Ořechy– Matice s vnitřním závitem se obvykle nasazuje na šroub v různých provedeních a spojuje dva kusy materiálu dohromady.
- Šrouby– Vnější závit na vnější straně válce, který se buď zašroubuje do kusu materiálu s vnitřním závitem, nebo se k upevnění materiálů použije matice
- Šrouby– Nevyžaduje matici a je k dispozici v téměř jakémkoli tvaru a velikosti, využívá princip šroubu ke spojení dvou kusů materiálu
- Podložky– Rovnoměrně rozkládá zatížení při utahování šroubu, vrutu, matice nebo závitové tyče
Výše uvedené typy představují pouze hlavní konstrukční konfigurace s různými podtypy, jako jsou šestihranné šrouby, strojní vruty, závitové spojovací prvky do plechu a k dispozici je celá řada materiálů a jakostí.
Pro specializované aplikace můžete navrhnout závitové šrouby a zakázkové spojovací prvky (obvykle vyráběné na zakázku), pokud standardní výrobek nestačí. Kotevní šrouby spojují konstrukční ocel se základy budov, zatímco závěsy trubek a kabelové žlaby pravidelně vyžadují závitové spojovací prvky s vyšší pevností pro podepření průmyslových konstrukcí.
Závitové tyče fungují jako šrouby, ale obvykle mají jedinečnou hlavu nebo tvoří část dílu, která má ve spoji největší sílu. Moderní výrobci s vámi mohou spolupracovat, aby našli ideální materiál, design hlavy a pevnost v tahu, které zvládnou jakoukoli aplikaci a zároveň zohlední náklady a hmotnost. Plastové závitové spojovací prvky jsou nyní běžné i v elektronických výrobcích, což umožňuje rychlou montáž a zároveň demontáž, když je třeba výrobek opravit.
Většina závitových spojovacích prvků je opatřena kodifikovaným (nebo notovaným) identifikátorem na výrobku. Informace obsažené v těchto kódech vám pomohou při správném rozhodnutí při výběru produktu pro vaši aplikaci.
Označení na závitových spojovacích prvcích popisuje:
- Typ pohonu– Zašroubování spojovacího prvku na místo může vyžadovat speciální nástroj nebo zařízení. Mezi typy nástrojů patří nástroje jako Phillips (šrouby), imbusový klíč (matice), čtyřhran (šrouby nebo matice) a hvězdicový klíč (speciální závitové spojovací prvky).
- Styl hlavy– Popisuje hlavu spojovacího prvku, která může být plochá, kulatá, pan, šestihranná nebo oválná. Výběr typu hlavy závisí na typu povrchové úpravy, kterou chcete pro svůj výrobek nebo sestavu.
- Materiál– Materiál je jedním z nejdůležitějších faktorů při výběru závitového spojovacího prvku. Protože materiál určuje celkovou pevnost spoje, měli byste se ujistit, že vyberete závitový spojovací prvek, který má jako součást svých vlastností dostatečnou pevnost v tahu.
- Měření– Každý závitový spojovací prvek bude mít na výrobku vyražený rozměr, který vám pomůže. Ten zahrnuje průměr, počet závitů a délku. Ve Spojených státech mohou šrouby nebo vruty menší než 1/4” používat číslo, zatímco metrické rozměry ve zbytku světa vám poskytnou milimetrové rozměry.
Označení na boku nebo hlavě závitového spojovacího prvku vám poskytne všechny informace potřebné k určení, zda bude výrobek vhodný pro váš návrh.
Čas zveřejnění: 20. února 2023