Zvyšování kvality výuky technických oborů

Transkript

1 Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V Základní části strojů Kapitola 7 Pojišťování šroubových spojů Ing. Dušan Kabát

2 Obsah ÚVOD POJIŠŤOVÁNÍ ŠROUBOVÝCH SPOJŮ POJIŠTĚNÍ SE SILOVÝM STYKEM POJIŠTĚNÍ S TVAROVÝM STYKEM POJIŠTĚNÍ SE MATERIÁLOVÝM STYKEM OTÁZKY KE KAPITOLE DOPORUČENÁ LITERATURA POUŽITÁ LITERATURA A ZDROJE

3 Úvod Výukový materiál se zabývá způsoby pojišťování šroubových spojů. Za výkladem jsou k dané problematice zařazeny kontrolní otázky. Ucelený výukový materiál postihuje oblast základních částí strojů a strojních zařízení. Materiál je určen žákům zejména prvních ročníků strojírenských a se strojírenstvím souvisejících oborů ukončených závěrečnou zkouškou, kde je zapotřebí nabýt znalostí o stavbě strojů a jejich základních konstrukčních prvcích. Stejně tak je možné materiál využít u takovýchto oborů ukončených maturitní zkouškou. Lze ho využívat v předmětech zabývajících se základy strojírenství, jako jsou Strojnictví, Části strojů a mechanismy, Strojírenství nebo Stroje a zařízení, v oborech Mechanik opravář motorových vozidel ( H/01), Autotronik (39-41-L/01), Autoelektrikář (26-57-H/01), Karosář (23-55-H/02), Strojník (23-65-H/01), Klempíř (23-55-H/01), Provozní technika (23-43-L/51) apod. 3

4 1 Pojišťování šroubových spojů Normalizované závity jsou vesměs samosvorné. To znamená, že by nemělo docházet k samovolnému vzájemnému pohybu šroubu proti matici, zejména při klidovém zatížení šroubového spoje. Jinak také, že třecí síly na závitových plochách mezi maticí a šroubem jsou tak velké, že by nemělo dojít k samovolnému uvolnění spoje. V praxi jsou ale vesměs zatěžovány šroubové spoje dynamickými silami rázy či chvěním. To má za následek postupné uvolňování spojů, což je jev nežádoucí a je zapotřebí mu předcházet. Využívají se různorodé metody zajištění, které lze rozdělit podle podstaty jejich funkce na: 1. Pojištění se silovým stykem 2. Pojištění s tvarovým stykem 3. Pojištění materiálovým stykem 1.1 Pojištění se silovým stykem Princip tohoto zajištění spočívá ve zvětšení tření ve spoji. Metody se dají rozdělit na metody pomocí matic a metody s pružnými podložkami. U metod s použitím matic se uplatňuji tzv.,,kontramatice. Jde o matice, které se přitahují proti sobě (kontra). Buďto jsou to klasické šestihranné nebo kuželové Berma matice. Šestihranné matice se používají v kombinaci normální nízká. Matice Berma mají navíc proti sobě dva kužely (vnitřní a vnější), které vytváří svěrný spoj kuželem. Tímto se tření mezi nimi ještě zvyšuje a zajištění je tak spolehlivější. Mezi pojištění se silovým stykem patří dnes rozšířené matice s plastovými pojistnými kroužky. Při dotažení se do nich závit šroubu zařízne, čímž se tření také zvětšuje. Metody pomocí pružných podložek jsou založeny na deformaci těchto podložek ve spoji. Podložky jsou z pružné oceli a mají značnou tuhost. Po dotažení se deformují a jejich pružnost a tuhost se je snaží velkými reakčními silami vrátit do původního tvaru. Ve spoji se pak zvyšuje předpětí a tím i tření. 4

5 Obrázek 1: Pojišťování šroubového spoje se silovým stykem - šestihranné matice 1.2 Pojištění s tvarovým stykem Tato pojištění se vyznačují vyšší spolehlivostí než metody se silovým stykem. Při běžném provozním zatížení je u nich uvolnění v podstatě vyloučeno. Všechny tyto metody jsou založeny na tom, že přes tvar pojišťovacích součástí zabraní uvolnění spoje. Jako pojišťovací součásti se zde využívají tvarové podložky, závlačky v kombinaci s korunovými maticemi nebo v případě několika šroubových spojů na malém prostoru protažení drátu hlavami či dříky šroubů. Pro zvláštní případy lze použít pojišťovacích kolíků v hlavách šroubů nebo speciální drážkované matice a podložky. Obrázek 2: Pojišťování šroubového spoje tvarovým stykem- korunová matice a závlačka Obrázek 3: Pojišťování šroubového spoje tvarovým stykem- tvarová podložka 5

6 Obrázek 4: Pojišťování šroubového spoje tvarovým stykem drát a drážková matice 1.3 Pojištění se materiálovým stykem Příliš se nevyužívá, protože z rozebíratelného spoje se ve většině případů při použití materiálových pojištění vytváří spoje nerozebíratelné. Takováto pojištění jsou vhodná pouze v místech, kde je předpoklad častého nerozebírání spoje. Pro pojištění materiálovým stykem lze využít svařování, pájení, lepení nebo přítužné barvy. Pokud použijeme svařování (pájení), bodově se přivaří (připájí) hlava šroubu nebo matice ke spojované části. Lepení se používá zejména u šroubů nekovových nebo u méně zatěžovaných spojů. Poměrně časté využití vykazují přítužné barvy, které sice dokonale spoj nepojišťují, ale jednoduše se s nimi pracuje a spoj zůstává pohodlně rozebíratelný. Barva se nanese na závit šroubu nebo matice a po zaschnutí barvy mezi závity dojde pojištění spoje. Přítužné barvy jsou rozlišeny barevně podle toho, jak pevný spoj vytvoří. Např. modrá barva vytvoří spoj méně pevný, ale lépe rozebíratelný, červená pevnější, ale hůře rozebíratelný. Někteří výrobci používají přítužné barvy u šroubových spojů zároveň jako ukazatele možného nepřípustného zásahu do zařízení (např. při reklamačním řízení u spotřebního zboží jako pečeť). Obrázek 5: Pojišťování šroubového spoje materiálovým stykem 6

7 1.4 Otázky ke kapitole 1. Proč se šroubové spoje pojišťují proti uvolnění? 2. Jaké metody se z podstaty funkce využívají pro pojištění šroubových spojů? 3. V čem spočívá podstata funkce pojištění se silovým stykem? 4. Popište některé metody pojištění spojů se silovým stykem doplňte obrázky? 5. V čem spočívá podstata funkce pojištění s tvarovým stykem? 6. Popište některé metody pojištění spojů s tvarovým stykem doplňte obrázky? 7. Jaké jsou výhody použití pojišťovacích metod s tvarovým stykem? 8. Jmenujte metody pojištění s materiálovým stykem šroubových spojů. 9. Kde není vhodné metody s materiálovým stykem použít a proč? 7

8 2 Doporučená literatura 1. Leinveber, J., Řasa. J., Vávra. P. Strojnické tabulky. Praha: Scientia spol. s r. o., ISBN Kříž, R., Stavba a provoz strojů I, Části strojů. Praha: SNTL, Křiž, R., Strojní součásti I. Praha: SNTL, Mičkal, Karel. Strojnictví- Časti strojů. Praha: Sobotáles, ISBN

9 3 Použitá literatura a zdroje 1. Mičkal, Karel. Strojnictví- Časti strojů. Praha: Sobotáles, ISBN Křiž, R., Strojní součásti I. Praha: SNTL, Kříž, R., Stavba a provoz strojů I, Části strojů. Praha: SNTL, Rybářová, V Strojní součásti a spoje. Dostupné z 9