Jak určit třídu šroubu?
Pevnostní třídy šroubů, šroubů, svorníků, matic jsou nejdůležitějším parametrem při výběru spojovacího materiálu, který je dán technologií výroby a typem použité oceli.
Různé oceli odpovídají různým pevnostním třídám. Spojovací prvky různých pevnostních tříd však mohou být vyrobeny ze stejné oceli různými způsoby zpracování obrobku (soustružení na soustruhu a frézce, zápustkové kování na pěchovacím lisu) nebo dodatečné tepelné zpracování (kalení).
Třídy pevnosti šroubů, šroubů a svorníků
Pro označení pevnostních tříd šroubů, šroubů a svorníků z uhlíkové oceli se používá označení dvou čísel oddělených tečkou. Existuje 11 pevnostních tříd: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9.
První číslo v označení šroubu udává 0,01 dílu jmenovité pevnosti v tahu (pevnost v tahu, která se měří v MPa (megapascalech) nebo N/mm² (newtonech na čtvereční milimetr)). Tento údaj také udává ≈ 0,1 dílu nominální pevnosti v tahu při měření pevnosti v tahu v kgf/mm² (kilogram síly na čtvereční milimetr).
Druhé číslo označuje 0,1 dílu poměru meze kluzu (napětí, při kterém začíná plastická deformace) k nominální pevnosti v tahu (pevnosti v tahu) – tedy pro trn pevnostní třídy 10.9 druhé číslo znamená, že trn patřící pro tuto třídu bude minimální mez kluzu rovna 90 % pevnosti v tahu, to znamená, že se bude rovnat: (10/0,01)×(9×0,1)=1000×0,9=900 MPa (nebo N/mm²; nebo ≈90 kgf/mm²). Mez kluzu je maximální dovolené pracovní zatížení šroubu, šroubu nebo svorníku, než dojde k trvalé deformaci. Při výpočtu zatížení šroubů, šroubů nebo svorníků se používá dvojitý nebo trojitý bezpečnostní faktor.
Systém označení pro pevnostní třídy šroubů, šroubů a svorníků:
Příklad: Vlásenka pevnostní třídy 5.8: Určete pevnost v tahu 5/0,01=500 MPa (nebo 500 N/mm²; nebo ≈50 kgf/mm²)
Příklad: Svorník třídy pevnosti 5.8: Určete mez kluzu 500×0,8=400 MPa (nebo 400 N/mm²; nebo ≈40 kgf/mm²)
Již jsme poznamenali, že třída pevnosti spojovacích prvků závisí na jakosti použité oceli. Tuto závislost si ukážeme v následující tabulce:
| Třída pevnosti | ocel | Mez pevnosti, MPa | Mez výtěžnosti, MPa | Tvrdost podle Brinella, HB |
| 3,6 | St3kp; St3sp; St5kp; St5sp | 300-330 | 180-190 | 90-238 |
| 4,6 | St5kp; čl. 10 | 400 | 240 | 114-238 |
| 4,8 | čl. 10; St.10kp | 400-420 | 320-340 | 124-238 |
| 5,6 | čl. 35 | 500 | 300 | 147-238 |
| 5,8 | čl. 10; čl. 10kp; čl. 20; St.20kp | 500-520 | 400-420 | 152-238 |
| 6,6 | čl. 35; čl. 45 | 600 | 360 | 181-238 |
| 6,8 | čl. 20; St.20kp; čl. 35 | 600 | 480 | 181-238 |
| 8,8 | čl. 35; čl. 35X; čl. 38ХА; čl. 40X; čl. 45; Art.20G2R | 800-830 | 640-660 | 238-318 |
| 9,8 | čl. 35; čl. 35X; čl. 45; čl. 38ХА; čl. 40X; článek 30ХГСА; článek 35ХГСА; Art.20G2R | 900 | 720 | 276-342 |
| 10,9 | čl. 35X; čl. 38ХА; str. 45; čl. 45G; St.40G2; čl. 40X; Art.40X Select; článek 30ХГСА; Článek 35ХГСА | 1000-1040 | 900-940 | 304-361 |
| 12,9 | článek 30ХГСА; článek 35ХГСА; Art.40ХНМА | 1200-1220 | 1080-1100 | 366-414 |
Existují také speciální vysokopevnostní šrouby pro úzké průmyslové aplikace, které mají své vlastní označení pevnosti. Podle GOST 22353-77 a GOST R 52644-2006 strPevnost těchto šroubů je indikována hodnotou pevnosti v tahu (mez pevnosti) v kgf/cm²:
| Závit šroubu | Třída pevnosti | ocel | Mez pevnosti, MPa (kgf/cm²) | Relativní rozšíření, % | Specifická viskozita šroubů HL, MJ/m² (kgf m/cm²) | Maximální tvrdost podle Brinella, HB |
| M16-M27 | 110 | St. 40Kh Select (používají se také oceli 30Kh3MF, 30Kh2AF a 30Kh2NMFA) | 1100 (110) – 1350 (135) | minimálně 8 | minimálně 0,5 (5) | 388 |
| M30 | 95 | 950 (95) – 1150 (115) | 363 | |||
| M36 | 75 | 750 (75) – 950 (95) | ||||
| M42 | 65 | 650 (65) – 850 (85) | ||||
| M48 | 60 | 600 (60) – 800 (80) | ||||
| Šrouby lze vyrobit ve dvou verzích: | ||||||
| Verze U – pro klimatické oblasti s nejnižší možnou teplotou do -40 °C – písmeno U se v označení neuvádí. | ||||||
| Provedení HL – pro klimatické oblasti s nejnižší možnou teplotou od -40 °C do -65 °C – uvedeno ve značkách na hlavě šroubu za třídou pevnosti. | ||||||
Označení pevnostní třídy šroubů, šroubů
Podle systému ISO (International Standard Organization) podléhají značení šrouby a šrouby s průměrem závitu větším než 6 mm. Šrouby a šrouby s průměrem menším než 6 mm není nutné označovat.
Je třeba zdůraznit, že jsou označeny pouze šrouby s drážkou pro šestihranný klíč a jiným tvarem hlavy (válcová, půlkruhová, zápustná). Šrouby se všemi typy hlav, které mají Phillips nebo rovnou drážku, nemají žádnou pevnostní třídu. Rovněž šrouby a šrouby vyrobené řezáním a soustružením nejsou označeny (třídu pevnosti lze aplikovat na dodatečné přání zákazníka).
Šrouby nebo šrouby jsou označeny na koncové nebo boční ploše. Při aplikaci na boční povrch hlavy by měly být značky zapuštěny. Značení zvýšenými značkami je povoleno, ale zvýšení výšky šroubu nebo hlavy šroubu by nemělo přesáhnout:
- 0,1 mm – pro výrobky s průměrem závitu do 8 mm.
- 0,2 mm – pro výrobky s průměrem závitu od 8 mm do 12 mm.
- 0,3 mm – pro výrobky s průměrem závitu nad 12 mm.
Šrouby a šrouby s šestihrannou a hvězdicovou hlavou (včetně výrobků s přírubou) jsou označeny ochrannou známkou výrobce a označením pevnostní třídy na horní části hlavy vypouklými nebo zapuštěnými znaky (na straně se zapuštěnými znaky). Na šroubech a šroubech s přírubou, pokud není možné označit vrch hlavy při výrobě, jsou značky aplikovány na přírubu.
Pokud nelze použít třídu pevnosti (3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9) z důvodu tvaru hlavy nebo její malé velikosti, jsou označeny symboly podle číselníku. použitý. Tyto symboly jsou uvedeny v následující tabulce:
Značení třídy pevnosti čepu
Svorníky jsou označeny čísly pevnostní třídy pouze s průměrem závitu nad 12 mm.
Kvůli jejich malému průměru (M8, M9, M10, M11) se čepy obtížně označují pomocí digitálních razítek. Takové výrobky mohou být označeny pomocí alternativních značek na konci maticového konce čepu:
Svorníky jsou také označeny značkou s hloubkovými značkami a použitím označení třídy pevnosti s ochrannou známkou výrobce na bezzávitové části kolíku:
Pevnostní třídy matic a jejich značení
Pevnostní třída matic z uhlíkové oceli normální výšky (0,8 průměru), vysokých matic (1,2 průměru) a zvláště vysokých matic (1,5 průměru) je označena jedním číslem. Existuje sedm tříd pevnosti: 4; 5; 6; 8; 9; 10; 12.
Značkovací značky jsou aplikovány na jednu z koncových ploch. Matice nejnižší pevnostní třídy (4) nejsou označeny. V některých případech je povoleno aplikovat značky na boční plochy (hrany) matice (značky musí být zapuštěné).
Číslo třídy pevnosti udává 1/100 pevnosti v tahu spárovaného šroubu, se kterým musí být matice namontována v závitovém spojení. Tato kombinace šroubu a matice se nazývá doporučená a umožňuje rovnoměrně rozložit zatížení v závitovém spojení.
Podívejme se na příklad. Matice pevnostní třídy 8 musí být namontována se šroubem, jehož pevnost v tahu není menší než: 8 x 100 = 800 MPa (nebo 800 N/mm²; nebo ≈ 80 kgf/mm²) Proto lze použít šrouby pevnostní třídy 8.8 ; 9.8; 10.9; 12.9 (nejlepší možností je šroub pevnostní třídy 8.8).
Ořechy mohou být označeny pomocí číselníku. Tato metoda se používá hlavně u malých oříšků, kdy není místo pro digitální nápisy. Pomocí této metody se používá označení:
- Zapuštěné značky na koncové ploše (tečka na 12. hodině a značky po obvodu boční plochy).
- Konvexní nebo zapuštěné značky na zkosení (bod 12 hodin a značky po obvodu nakloněné plochy zkosení).
Shoda označení s třídou pevnosti matice je znázorněna na následujícím obrázku:
Poloha 12 hodin může být nahrazena ochrannou známkou výrobce. U ořechů pevnostní třídy 12 musí být tečka nahrazena ochrannou známkou výrobce, aby se zabránilo vizuální záměně se značkou 12 hodin.
Třídy pevnosti a třídy oceli pro matice normální výšky, vysoké matice a zvláště vysoké matice:
| Třída pevnosti | ocel | Mez pevnosti, MPa | Tvrdost podle Brinella, HB |
| 4 | St.3kp, St.3sp, St.5, St.5kp, St.20 | 510 | 112-288 |
| 5 | St.10, St.10kp, St.20, St.20kp | 520-630 | 124-288 |
| 6 | St.10, St.10kp, St.20, St.20kp, St.35, St.45, St.40X | 600-720 | 138-288 |
| 8 | Art.35, Art.45, Art.40X, Art.20G2R | 800-920 | 162-288 |
| 9 | Art.35Х, Art.38ХА Art.45, Art.40Х, | 1040-1060 | 180-288 |
| 10 | Art.35Х, Art.38ХА Art.45, Art.40Х, Art.30ХГСА, Art.40ХНМА | 900-920 | 260-335 |
| 12 | Art.30ХГСА, Art.40ХНМА | 1150-1200 | 280-335 |
Správný výběr matic na šrouby vám umožní zachovat integritu závitů matice našroubované na šroub. Při výběru tříd pevnosti spojovacích šroubů a matic v závitovém spojení můžete použít následující tabulku v souladu s GOST 1759.4-87:
| Třída pevnosti matice | Protilehlé šrouby | |
| Třída pevnosti | Průměr závitu | |
| 4 | 3.6, 4.6, 4.8 | Dům 16 |
| 5 | 3.6, 4.6, 4.8 | přes M16 |
| 5.6, 5.8 | Dům 48 | |
| 6 | 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.6, 6.8 | Dům 48 |
| 8 | 8.8 | Dům 48 |
| 9 | 8.8 | od M16 do M48 |
| 9.8 | Dům 16 | |
| 10 | 10.9 | Dům 48 |
| 12 | 12.9 | Dům 48 |
Ořechy vyšších pevnostních tříd mohou zpravidla nahradit matice nižších pevnostních tříd. Tato výměna se doporučuje u spojů, u kterých bude napětí vyšší než mez kluzu nebo napětí od zatížení šroubovou zkouškou.
Nízké šestihranné matice jsou určeny především k zabránění vyšroubování protilehlých šestihranných matic normální nebo zvýšené výšky a nenesou silové zatížení. Proto jsou vyrobeny z nízkouhlíkových ocelí. Třída pevnosti nízké matice je označena dvoumístným číslem skládajícím se ze dvou číslic:
- První je 0 (označuje, že matice není navržena pro silové zatížení).
- Druhá je 4 nebo 5 (označuje 1/100 zatížení, při kterém se závit matice přetrhne).
Rozsah pevnosti pro nízké matice se skládá ze dvou tříd pevnosti (04 a 05):
| Třída pevnosti | ocel | Mez pevnosti, MPa | Tvrdost podle Brinella, HB |
| 04 | St.3, St.3kp, St.5, St.5kp | 380 | 162-288 |
| 05 | St.10, St.10kp | 500 | 260-335 |
Existuje také skupina zvláště nízkých matic s výškou menší než 0,5 násobek průměru. Tato skupina zahrnuje matice pro lehké spoje, které nejsou vystaveny významnému zatížení. Pro takové matice není stanovena pevnostní třída (může být uvedena 1/10 minimální tvrdosti podle Vickerse, HV).
Společně s vysokopevnostními šrouby pro úzké průmyslové aplikace, které mají vlastní odstupňování pevnosti, se používají odpovídající vysokopevnostní matice. Pevnost takových matic podle norem GOST 22354-77 a GOST R 52645-2006 je označena stejnou hodnotou jako u spojovacího šroubu – hodnota pevnosti v tahu (mez pevnosti) v kgf/cm²: 110, 95, 75 :
| Závit protilehlých šroubů | Třída šroubové oceli | Třída pevnosti matice | Mez pevnosti, MPa (kgf/cm²) | Matice z oceli | Tvrdost podle Brinella, HB |
| M16-M27 | Art.40X Vyberte | 110 | 1100 (110) | Art.35, Art.40, Art.45, Art.35X, Art.40X; pro vyšší pevnost matic se používají i oceli 30Kh3MF, 30Kh2AF a 30Kh2NMFA | 241-341 |
| M30 | 95 | 950 (95) | 229-341 | ||
| M36 | 75 | 750 (75) | |||
| M42 | 65 | 650 (65) | |||
| M48 | 60 | 600 (60) |
Takové matice, jako šrouby, mohou být vyrobeny ve dvou verzích:
- Verze U – pro klimatické oblasti s nejnižší možnou teplotou do -400 °C – písmeno U se v označení neuvádí.
- Provedení HL – pro klimatické oblasti s nejnižší možnou teplotou od -400 °C do -650 °C – uvedeno ve značkách na hlavě šroubu za třídou pevnosti.
Oprava nábytku, automobilů nebo domácích spotřebičů může vyžadovat nové šrouby. Jejich nákup není problém, pokud znáte označení upevňovacích prvků. Pokud vám symboly nic neříkají, riskujete nákup nevhodného hardwaru.
Jak vybrat šroub?
Při studiu charakteristik šroubů uvidíte značky, které se nejčastěji skládají ze tří čísel. První číslo udává tloušťku šroubu, druhé – vlastnosti závitu a třetí – délku hardwarové tyče. Poslední parametr se počítá od spodní části víčka ke špičce tyče. Pokud je upevňovací prvek skrytý, měření se provádějí od horní části hlavy. 
Tloušťka šroubu a vlastnosti závitu
- Tloušťka palcových spojovacích prvků se měří ve velikostech v rozmezí 0-10. Pokud označení ukazuje #4-40x.5, znamená to, že máte hardware čtvrté velikosti. Pokud tloušťka šroubu přesahuje rozsah 0-10 ve větším směru, bude zapsána zlomkovým číslem. Příklad: 1/4-20×5/8 je 1/4″ tlustý šroub.
- Průměr metrického kování je uveden v milimetrech za písmenem „M“. Například označení M3-0,5×10 znamená metrický šroub o průměru 3 mm.
- Charakteristiky závitu palcových spojovacích prvků jsou označeny počtem závitů pro každý palec za znakem „-“. Pro šroub 1/4-20×5/8 bude tato hodnota 20 otáček na každý palec.
- U metrických šroubů je stoupání závitu vyznačeno. Pokud je napsáno M3-0,5×10, pak je rozteč 0,5 mm.
Délka zapínání
Při nákupu šroubů je stejně důležité umět určit délku kování pomocí symbolů na obalu. Maximální tloušťka spojovaných dílů závisí na této vlastnosti. Délka spojovacího prvku je označena třetím číslem v označení za znakem „x“. Podívejme se na příklady zápisu:
- Délka šroubu #4-40x,5 palce bude 0,5 palce. U produktu 1/4-20×5/8 je toto číslo 5/8 palce.
- U metrického šroubu se délka, stejně jako ostatní charakteristiky, uvádí v milimetrech. Například u modelu M3-0,5×10 je to 10 milimetrů.
Dalším důležitým kritériem výběru je třída závitu. Tento parametr není vždy uveden v popisu produktu. Znamená to přesné lícování spoje mezi šroubem a vyvrtaným otvorem. Závit na šroubu je označen písmenem „A“ a závit uvnitř otvoru je označen písmenem „B“. Vybraný šroub může mít například závit třídy 2A.
Existují další možnosti pro dešifrování značení šroubů, jedinečné pro každou normu. Kromě toho může být samotné označení podobné, ale šrouby se budou navzájem lišit v rozměrových charakteristikách. Můžete si například vzít německou normu DIN a japonskou normu JIS. Produkty vyrobené podle normy DIN M8 nebudou totožné s modely JIS M8.
Další související materiály
Trhací nýt: vlastnosti dle výběru s ohledem na velikost a materiál
Nýt je upevňovací kus, který umožňuje připevnit dva nebo tři výrobky vyrobené z tenkého materiálu. Pomocí nýtů můžete upevnit kovové desky, textilie, dřevěné a polymerové díly. Jsou odolné, spolehlivé a levné. Výhody nýtů jsou dány jejich vysokou náročností při výrobě hliníkových a ocelových konstrukcí, letecké výrobě, stavbě lodí a také v každodenním životě.
Jak vybrat správnou hmoždinku?
Abyste si vybrali tu správnou hmoždinku, musíte zvážit, z jakého materiálu je stěna vyrobena. Dilatační hmoždinky jsou vhodné pro cihlové nebo betonové stěny.
Co je to kolíkové spojení?
Čepy se často používají k montáži mechanismů a zajištění dílů k hřídelům. Tak se nazývají tyče umístěné do předem připravených otvorů. Jsou vyrobeny z odolné oceli ve formě kuželů nebo válců.
Technologie pro svářecí techniku
Svařování hardwaru je možné čtyřmi způsoby: kondenzátorovým svařováním, elektrickým obloukem SC a ARC a také metodou SRM. Existuje také technologie laserového svařování, ale vyžaduje automatické CNC instalace.