Pro zajištění bezpečnosti a spolehlivosti je velmi důležité vybrat správnou jakost a správnou instalaci, abyste si na stroji zajistili svou bezpečnost.
Hlavní značky šroubů a vrutů vyrobených z palcové a metrické oceli jsou uvedeny v tabulce 1 (viz níže).
Šrouby z měkké oceli (známé také jako třída 2 nebo metrické 5.8) mají pevnost v tahu přibližně 385 MPa. Mez kluzu je zatížení, které spojovací prvek snese bez trvalé deformace (nevratného poškození). Zaručená pevnost šroubů třídy 5 je 600 MPa a zaručená pevnost šroubů třídy 8 je 840 MPa. Čím je tedy třída šroubu lepší, tím větší zatížení snese a zároveň si zachová pružnost. Po odstranění zatížení se kvalitní šrouby vrátí do své původní délky a zůstanou pružné, zatímco nekvalitní šrouby se mohou plastifikovat a trvale natáhnout.
Většina inženýrů používá k výpočtu smykové pevnosti šroubu faktor 60 %, takže se jedná o užitečné pravidlo pro výběr správné velikosti a třídy smykové pevnosti. Myslím, že je fér říci, že většina upravených vozidel je přepracována z hlediska velikosti spojovacího prvku a většinou to není bezpečné, ale v některých případech to může způsobit, že věci vypadají jako nákladní automobil. Menší spojovací prvky mohou stroj ostřejší, ale jak jednou řekl jeden z mých přednášejících, žádný farmář by si nekoupil traktor, pokud by byl postaven na hranici svých možností, protože by vypadal příliš slabý na zvednutí. V moderních automobilech však nyní vidíme používání menších úchytů – takže je to na vás! Mnoho modifikátorů používá spojovací prvky s vnitřním šestihranem, které jsou kvality 8. třídy.
Jakmile je vybrána vhodná velikost spojovacího prvku, měl by výběr třídy být založen na rovnováze mezi pevností v tahu, tažností a houževnatostí. Pevnost v tahu je konečná pevnost materiálu, ze kterého je spojovací prvek vyroben. Tažnost je stupeň, do kterého je spojovací prvek natažen, než se zlomí. Pevnost se vztahuje k odolnosti proti únavě a schopnosti odolávat cyklickému zatížení.
Znalost těchto faktů o fyzikální metalurgii je tedy snazší vybrat správnou jakost šroubů.
Pro šroub bezpečnostního pásu potřebujeme ohebnou přezku, která se dokáže hodně natáhnout, než se zlomí, v takovém případě je náraz u konce a cestující je zachráněn. Kotvení bezpečnostních pásů proto patří do měkké třídy a nemělo by být nahrazováno vysokopevnostními šrouby, které dosáhnou maximálního zatížení a náhle selžou. Podobně pro blatníky, stupačky, úchyty protipožárních stěn a další méně namáhané nekritické aplikace lze použít spojovací prvky třídy 2 nebo neklasifikované spojovací prvky.
Zjistil jsem, že spojovací prvky třídy 5 (8,8 metrických rozměrů) pasují téměř na všechno ostatní na upraveném autě. Mají pevnost v tahu pro šrouby třídy 8, ale nejsou křehké. V zavěšení odolávají cyklickému zatížení, v jiných aplikacích poskytují smykovou a svěrnou pevnost bez oslabení v důsledku tažnosti nebo nadměrného utažení.
Pro kritické aplikace motoru, jako jsou šrouby hlavy válců a sady diferenciálů, jsou nejlepší volbou šrouby třídy 8 se správným utahovacím momentem pro předpětí upínacích spojů s minimálním natažením šroubů.
Matice se obvykle vyrábějí z měkké nebo nízkouhlíkové oceli, podobně jako šrouby třídy 2. Jakkoli se to může zdát zvláštní, délka a provedení závitu matice jsou určeny tak, aby šroub dosáhl plné pevnosti při zatížení. To znamená, že pokud spojovací prvek příliš utáhnete, často nejprve odstraníte matici a šroub zůstane neporušený.
Když utahujete spojovací prvek podle specifikace, aplikujete předpětí, které působí proti zatížení v opačném směru a zároveň spojovací prvek zatěžuje tak, aby dodatečné zatížení spojovací prvek nenatahovalo a nezpůsobovalo jeho uvolnění.
Správné utažení všech spojovacích prvků na autě je velmi důležité, ale na méně kritických místech lze k tomu použít zkušenosti a běžné klíče. Klíče jsou určeny pro specifické velikosti spojovacích prvků; čím větší je spojovací prvek, tím delší bude klíč, aby poskytoval správný točivý moment ze „standardní“ lidské síly. Všichni si pamatujete, že student vždycky láme čtvrtpalcové šrouby, dokud neví, že je třeba povolit menší šrouby.
Nylonové matice jsou v konstrukcích tramvají tak běžné, že z velké části nahradily staromódní pružné podložky. Obzvláště dobře fungují v aplikacích, kde jsou důležitými faktory vibrace nebo rotace a také tam, kde je údržba obtížná. Ujistěte se, že maticí prochází alespoň jeden závit, aby došlo k řádnému zasunutí. Nepoužívejte nylonové plastové spoje, pokud by teplo nylonové spojovací prvky roztavilo, a po více než dvojnásobném povolení je nepřetěžujte.
Čas zveřejnění: 3. srpna 2023