Skrutky patria medzi najdôležitejšie komponenty v stavebníctve, strojárstve a iných priemyselných aplikáciách. Poskytujú mechanickú pevnosť potrebnú na držanie štruktúr a komponentov pohromade pri premenlivom zaťažení a namáhaní. Hoci sa Archimedova skrutka v staroveku využívala na prečerpávanie vody, až v 16. storočí sa začali vyrábať klince so závitom, čo bol iba krôčik k vzniku skrutky, ktorú dnes poznáme.
Mechanické vlastnosti a pevnostné triedy
Účinnosť skrutky závisí od jej materiálu a triedy pevnosti, ktorá určuje jej nosnosť, životnosť a vhodnosť pre konkrétne aplikácie. Pri skrutkách rozlišujeme pevnostné triedy (napríklad 3.6, 4.6, 4.8, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9). Prvá číslica vynásobená číslom 100 uvádza pevnosť v ťahu. Vynásobením dvoch číslic dostaneme medzu klzu.
- Stupeň 4.6: Nízkopevnostné skrutky s pevnosťou v ťahu 400 MPa a medzou klzu 240 MPa. Sú vhodné pre nekritické aplikácie.
- Stupeň 8.8: Určené na bežnú pevnosť, vyrobené z nízkouhlíkovej legovanej alebo stredne uhlíkovej ocele.
- Stupeň 10.9: Vysokopevnostné skrutky s pevnosťou v ťahu 1 000 MPa a medzou klzu 900 MPa, ideálne pre ťažké stroje.
- Stupeň 12.9: Skrutky s ultra vysokou pevnosťou vhodné pre náročné aplikácie, ako je letecký priemysel.
Čo je to skúška ťahom pre závitové spojovacie prvky || Ukážka kurzu o skúšaní a chybách závitových spojovacích prvkov
Pevnosť skrutiek na strih a namáhanie
Ak je skrutka zaťažená silou v osi skrutky alebo silový spoj zaťažený silou kolmou na os skrutky, počíta sa na ťah od prevádzkovej sily. Pri vysokopevnostných skrutkách typu ložiska je konštrukčná pevnosť v ťahu určená podľa vnútroštátnych štandardov. Ak sa však kĺzanie vyskytuje na kontaktnom povrchu, stav stresu je podobný stavu bežných skrutiek a ložisková kapacita je založená na pevnosti samotnej skrutky.
Vysoko pevné skrutky typu ložiska dosahujú svoj limit prenášania zaťaženia, keď šmykové sily presahujú trecie sily, čo vedie k strihovému zlyhaniu skrutky alebo k zlyhaniu tlakovej steny otvoru. Zatiaľ čo šmyková deformácia skrutiek typu ložiska je väčšia ako deformácia skrutiek trenia, ich únosná kapacita je vyššia.
| Pevnostná trieda | Pevnosť v ťahu (MPa) | Medza klzu (MPa) |
|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 |
| 8.8 | 800 | 640 |
| 10.9 | 1000 | 900 |
| 12.9 | 1200 | 1080 |
Normy a kvalita spojov
Akceptačné normy pre šesťuholníkové skrutky s vysokou pevnosťou vyžadujú, aby veľké šesťuholníkové pripojenia podliehali opätovnému testovaniu koeficientu krútiaceho momentu. Pre pripojenia skrutky s vysokou pevnosťou rovnakého stupňa a priemeru pevnosti, ale rôznych dĺžok, sa tieto považujú za rôzne špecifikácie a mali by sa testovať osobitne. Správne zvolená skrutka zabezpečí stabilitu a bezpečnosť spojov, pričom je dôležité zvážiť aj podmienky, v ktorých bude skrutka používaná, napríklad či bude vystavená korózii.
Pri výbere metrických skrutiek je nutné dôkladne zmerať priemer závitu a dĺžku. Na správne zmeranie metrických skrutiek je potrebné vykonať niekoľko kľúčových meraní: priemer, stúpanie závitu a dĺžku. Priemer meriate pätičkou, stúpanie závitu pomocou indikátora stúpania závitu a dĺžku od základne hlavy po koniec závitu.