Kompletní průvodce závitovými spojovacími prvky a jejich aplikacemi

Závitové spojovací prvky zůstávají jedním z nejdůležitějších vynálezů lidstva od jejich objevu před více než 2 400 lety. Od doby, kdy Archytas of Tarentum ve starověku poprvé představil technologii pro zlepšení lisů na oleje a extrakty, našel princip šroubů za závitovými spojovacími prvky během průmyslové revoluce nový život a nyní jsou výrobci závislí na těchto mechanických spojích při podpoře milionů různých aplikací.

V 60. letech 19. století umožnil první standardizovaný úhel závitu a počet na palec společnostem používat továrně vyrobené závitové spojovací prvky ve všech typech zařízení a produktů. Analytici dnes předpovídají, že trh s mechanickými a průmyslovými spojovacími prvky dosáhne do roku 2025 109 miliard dolarů a v příštích pěti letech poroste složeným ročním tempem růstu (CAGR) o více než 4 %. Moderní závitové spojovací prvky podporují všechna průmyslová odvětví v moderní výrobě od spotřební elektroniky po robustní důlní zařízení a další.

• Závitové spojovací prvky využívají princip šroubu k transformaci pevnosti v tahu na lineární sílu

   

• Moderní závitové spojovací prvky podporují téměř každý průmysl, včetně elektroniky, letectví, automobilového průmyslu a průmyslových odvětví

   

• Závitové spojovací prvky se dodávají ve všech tvarech a velikostech, vhodné pro jakoukoli aplikaci, včetně vlastních návrhů, pokud je to požadováno

   

V průběhu let se typy a konstrukce spojovacích prvků neustále vyvíjely a nyní si můžete vybrat z řady řešení pro vaši konkrétní aplikaci. Podle odborníků na spojovací prvky dochází k 95 % poruch buď v důsledku výběru špatného spojovacího prvku se závitem nebo v důsledku nesprávné instalace součásti. Pevnost spoje a hmotnost celkového designu výrobku ovlivňují různé funkce, konstrukční vlastnosti, povrchové úpravy a výběr materiálů.

Zde je praktický průvodce vším, co potřebujete vědět o moderních závitových spojovacích prvcích a jejich aplikacích.

Definice závitového spojovacího prvku je přípravek, který používá spirálovou rampu vyvedenou z válcového hřídele ke spojení dvou nebo více kusů materiálu dohromady. Závitová nebo spirálová rampa převádí rotační sílu (nebo krouticí moment) v lineárním spoji schopném udržovat napětí na více spojených materiálech.

Když je závit na vnější straně válcového hřídele (jako u šroubů), nazývá se to vnější závit a závity uvnitř hřídele (matice) jsou vnitřní. Když se vnitřní a vnější závity vzájemně ovlivňují, tahové vlastnosti lineárního spojovacího prvku mohou odolat smykovému napětí, které na sebe budou vyvíjet dva nebo více kusů materiálu spojených dohromady.

Závitové spojovací prvky využívají pevnost v tahu, aby odolávaly roztahování a zabraňovaly vzájemnému klouzání různých částí. Díky pevnosti v tahu a tahu jsou ideální pro situace, kdy potřebujete pevný, netrvalý spoj mezi všemi druhy materiálů. Závitové spojovací prvky podporují mimo jiné automobilový, letecký, výrobní, stavební a zemědělský průmysl.

Designy sahají od jemných až po hrubé závity, což umožňuje různé síly spojů, aby vyhovovaly konkrétní aplikaci. Při navrhování nového produktu nebo optimalizaci stávajících návrhů budete potřebovat vědět, jaké závitové spojovací prvky jsou k dispozici pro podporu vašich spojů a sestav.

Dnes je k dispozici široká škála provedení vhodných pro libovolný počet aplikací spojování a upevnění. Výběr správného designu zůstává nezbytnou součástí celkové specifikace produktu, včetně typu hlavy, počtu závitů a síly materiálu.

V závislosti na aplikaci patří mezi 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 závity na vnější straně válce, které se buď šroubují do kusu materiálu s vnitřním závitem, nebo používají matici k upevnění materiálů na místě

   

• Šrouby– Nevyžaduje matici a dodává se téměř v jakémkoli tvaru nebo velikosti, pomocí šroubového principu spojuje dva kusy materiálu

   

• Podložky– Rovnoměrně rozkládá zatížení při utahování šroubu, šroubu, matice nebo závitové tyče

   

Výše uvedené typy představují pouze hlavní konstrukční konfigurace s různými podtypy, jako jsou šestihranné šrouby, strojní šrouby, plechové závitové spojovací prvky a různé dostupné materiály a jakosti.

Pro specializované aplikace můžete navrhnout šrouby se závitem a vlastní spojovací prvky (obvykle vyráběné na zakázku), pokud standardní produkt nestačí. Kotevní šrouby spojují konstrukční ocel se základy budovy, zatímco potrubní závěsy a kabelové žlaby pravidelně potřebují vyšší pevnostní závitové spojovací prvky pro podporu průmyslových návrhů.

Závitové tyče fungují jako šrouby, ale obvykle mají jedinečnou hlavu nebo tvoří součást kusu, který má největší sílu ve spoji. Moderní výrobci s vámi mohou spolupracovat při hledání ideálního materiálu, designu hlavy a pevnosti v tahu, aby podpořili jakoukoli aplikaci a přitom měli na paměti náklady a hmotnost. Plastové závitové spojovací prvky jsou nyní běžné také u elektronických výrobků, což umožňuje rychlou montáž a zároveň umožňuje demontáž, když je třeba výrobek opravit.

Většina spojovacích prvků se závitem se dodává s kodifikovaným (nebo notovaným) identifikátorem na produktu. Informace obsažené v těchto kódech vám pomohou učinit správné rozhodnutí při výběru produktu pro vaši aplikaci.

Zápis na závitových spojovacích prvcích popisuje:

• Typ pohonu– Zaražení upevňovacího prvku na místo může vyžadovat speciální nástroj nebo zařízení. Typy pohonů zahrnují nástroje jako Phillips (šrouby), Hex Socket (matice), Čtyřhran (šrouby nebo matice) a Star (speciální závitové spojovací prvky).

   

• Styl hlavy– Popisuje hlavu spojovacího prvku, který může být plochý, kulatý, plochý, šestihranný nebo oválný. Výběr typu hlavy závisí na typu povrchové úpravy, kterou chcete pro svůj produkt nebo sestavu.

   

• Materiál– Materiál je jedním z nejdůležitějších aspektů při výběru závitového spojovacího prvku. Vzhledem k tomu, že materiál určuje celkovou pevnost spoje, měli byste se ujistit, že zvolíte závitový spojovací prvek, který je součástí jeho vlastností přiměřenou pevností v tahu.

   

• Měření– Na každém závitovém spojovacím prvku bude na výrobku vyraženo měření, které vás povede. Zahrnuje průměr, počet závitů a délku. Ve Spojených státech mohou šrouby nebo šrouby menší než 1/4” používat číslo, zatímco metrické velikosti ve zbytku světa vám poskytnou milimetrové míry.

   

Označení na straně nebo na hlavě závitového spojovacího prvku vám poskytuje všechny informace, které potřebujete k určení, zda bude produkt vhodný pro váš design.