Pochopení typu vlákna a jeho identifikace

Co je vlákno?

Šroubový závit, často označovaný zkratkou „závit“, je šroubovitý hřeben, který slouží k převodu rotačního pohybu na pohyb lineární. Předpokládejme, že máme kulatou tyč a navineme na ni drát ve tvaru spirály. Tato spirála je jako závit na válcovém šroubu nebo trubce. Vytváří vlnovitý zářez, který se nazývá šroubovice.

Vlákno spirálovitě obtáčí hřeben kolem kužele nebo válce. Důležitým faktorem je „vedení“ šroubového závitu. Jedná se o velikost posuvu, který šroub vykoná během jedné otáčky. Tento náskok se týká mechanické výhody šroubu. Určuje účinnost vozu při přeměně rotační síly na lineární.

Existují dvě formy šroubových závitů；

• Přímé závity: Tyto závity mají po celé délce stejný průřez. Jsou nejvhodnější pro aplikace, kde je požadavek na stejnou pevnost po celé délce. Mezi příklady patří závity BSPP, UN/UNF a metrické paralelní závity.
• Zúžené nitěs: Tyto závity jsou kuželové, to znamená, že na jednom konci jsou tenčí než na druhém. To zase napomáhá lepšímu utěsnění spojů. Obvykle se používají tam, kde má být spoj vzduchotěsný, jako v případě potrubí. Mezi běžné typy závitů patří metrické kuželové závity, závity BSPT a NPT/NPTF.

Závity jsou důležité pro stroje a spojovací prvky. Jsou robustní, lze je snadno odšroubovat, velmi snadno se opravují a jsou relativně levné. Jejich konstrukce je taková, že je lze snadno montovat a demontovat. To je důležité při provádění údržby a oprav průmyslových zařízení.

Jaké jsou hlavní geometrické parametry vlákna?

Pro návrh a analýzu vláken je nutné znát jejich hlavní geometrické charakteristiky. Tyto parametry popisují různé druhy mechanických velikostí závitů a jejich výkonnostní charakteristiky. Mohly by vám pomoci pochopit, jak číst rozměry závitů. Zde je přehled základních prvků:

1. Primární průměr: Hlavní průměr šroubu je definován jako největší průměr závitu. Označuje se také jako vnější nebo vnější průměr. Znamená prostor mezi dvěma závity na šroubu nebo prostor mezi základnami závitů na matici. K měření tohoto průměru se používají například třmeny nebo měřidla stoupání závitů.
2. Menší průměr: Malý průměr, známý také jako vnitřní průměr, je nejmenší průměr závitu. Je to prostor mezi kořeny závitu na šroubu nebo hřebeny na matici. K měření tohoto rozměru podniku jsou obvykle zapotřebí přístroje.
3. Pitch Diameter (Efektivní průměr): Je to vzdálenost mezi hlavním a vedlejším průměrem. Průměr pomyslného válce se dotýká povrchu závitu v bodě, který je uprostřed mezi dvěma protilehlými boky závitové drážky. Toto měření je důležité pro zjištění, jak dobře závit sedí a jaká je jeho tolerance, a obvykle se provádí pomocí měřidla stoupání závitu.
4. Pitch: Stoupání závitu označuje osovou vzdálenost mezi odpovídajícími body na sousedních závitech. Toto měření je rovnoběžné s osou závitu. Je zásadní pro definování rozteče závitů.
5. Vedení: Předstih je vzdálenost, o kterou se závit posune v ose za jednu plnou otáčku. U šroubu s jedním závitem je předstih roven stoupání. U vícezávitových šroubů, jako jsou šrouby s dvojitým nebo trojitým závitem, je předstih dvojnásobkem, resp. trojnásobkem stoupání.
6. Vlákno začíná: Počet počátků závitů označuje počet nezávislých závitů, které se spirálovitě obtáčí kolem šroubu. Šroub s jedním závitem má jeden začátek, zatímco šroub s dvěma závity má dva začátky, což přímo ovlivňuje předstih šroubu.
7. Helixový úhel: Úhel šroubovice je úhel, který svírá šroubovice závitu s přímkou kolmou na osu šroubu. Šrouby se strmějším úhlem šroubovice jsou účinnější. Mají menší tření.
8. Úhel závitu: Úhel závitu je úhel mezi boky závitu měřený v axiální rovině. Tento úhel ovlivňuje pevnost a nosnost závitu.
9. Úhel zubu: Úhel zubu popisuje geometrický tvar závitu. Mezi běžné tvary patří lichoběžníkové, čtvercové a trojúhelníkové tvary. Každý z nich slouží k jiným mechanickým účelům a aplikacím.

Jaké jsou různé typy nití?

Závity jsou základní součástí různých průmyslových a komerčních aplikací po celém světě. Ačkoli jsou malé, jejich význam pro funkčnost mnoha výrobků nelze podceňovat.

Obvyklé typy vláken

• Pravý a levý závit: Pravý závit se utahuje ve směru hodinových ručiček. Jsou standardem ve většině aplikací. Naopak levé závity se utahují proti směru hodinových ručiček. Používají se méně často, hlavně tam, kde je potřeba opačný pohyb, aby se zabránilo uvolnění.
• Kuželové závity: Kuželové závity jsou vyřezány na kuželovém povrchu. Jsou důležité pro spojování strojních součástí, jako jsou matice, šrouby a svorníky. Tyto závity jsou životně důležité v přesných přístrojích, jako jsou mikrometry. Jsou rozhodující pro detailní mechanickou práci.
• Vlákna ve tvaru písmene „V“: Tento typ nití se nejčastěji používá ve tvaru písmene „V“. Lze jej vyrobit různými metodami, včetně závitníků, raznic, soustruhů nebo frézek. Závity ve tvaru V jsou známé svou univerzálností a spolehlivostí v mnoha aplikacích.

Mezinárodní a standardní závity

Typy vláken ISO

• Metrický závit ISO (M): Celosvětově normalizovaný závit používaný především v Evropě, s úhlem boku 60 stupňů. Vyznačuje se použitím v různých mechanických sestavách a svými rozměry a stoupáním v milimetrech. Je podrobně popsán v normách DIN 13 a DIN 14.
• Metrický jemný závit ISO (MF): Je podobný metrickému závitu ISO, ale s jiným stoupáním. Často se používá v přesných aplikacích, například v hodinářství.
• Ocelový vodičový závit (Pg): Používal se v elektrotechnice. Je definován v normě DIN 40430 a má úhel boku 80 stupňů. V současné době je nahrazován metrickými závity.
• Trapezoidní závit (Tr): Má symetrický lichoběžníkový profil s úhlem 30 stupňů. Řídí se jím několik norem DIN, včetně DIN 103, DIN 380 a DIN 30295.

Americké typy nití

• Unified National Coarse Thread (UNC): Americká verze metrického závitu ISO. Má palcové rozměry a úhel boku 60 stupňů. Používá se především v USA.
• Unified National Fine Thread (UNF): Jedná se o jemnější verzi UNC. Má stejný úhel boku 60 stupňů. Používá se pro aplikace, které vyžadují jemnější závit.
• Unifikovaný národní speciální závit (UNS): Má různý sklon, ale standardní úhel boku 60 stupňů. Používá se ve specializovaných aplikacích, například u mikrofonních stojanů.
• National Taper Pipe (NPT): Má úhel boku 60 stupňů a je samouzavírací při nízkých tlacích.
• National Taper Pipe Dryseal (NPTF): Je to obdoba NPT, ale pro vysokotlaké, samouzavírací použití, bez těsnicích materiálů.

Britská vlákna Whitworth

• British Standard Whitworth Coarse (BSW/WW): zavedl ho Sir Joseph Whitworth. Používá palce a má úhel křídel 55 stupňů. Běžně se používá v Britském království.
• British Standard Fine (BSF): Jemný závit BSW se rovněž používá v palcích a má úhel sklonu boků 55 stupňů.
• Britská standardní trubka (BSP/G): Válcový Whitworthův trubkový závit, který není samočinně těsnící. Jeho palcové specifikace jsou zvláštní a neodpovídají skutečným průměrům.
• British Standard Pipe Taper (BSPT/R): Má kuželový vnější závit a válcový vnitřní závit. Je samouzavírací. Označuje se zkratkou R pro vnější závity a Rp pro vnitřní závity.

Specializované a průmyslové závity

• Čtvercové závity: Jsou velmi účinné a mají nízké tření. Používají se tedy hlavně pro přenos výkonu. Patří sem zvedací šrouby a vodicí šrouby v obráběcích strojích. Jejich konstrukce je však ve srovnání s V- závity činí méně robustními.
• Závity Acme: Závity Acme jsou modifikované čtvercové závity. Lépe se řežou a jsou pevnější. Jsou tedy vhodné pro stolní svěráky a mosazné ventily. Jejich jedinečný tvar umožňuje efektivní přenos síly při minimálním opotřebení.
• Kloubové nitě: používají se pro hrubé práce a jsou připraveny pro snadné odlévání a válcování. Kloubové závity jsou v hrdlech skleněných lahví, spojovacích převodech a velkých lisovaných izolátorech v elektrotechnice. Jejich půlkulatý kořen a hřeben pomáhají odolávat poškození a nečistotám.
• Buttress nitě: Kombinují výhody čtvercových a V nití. Vydrží značné zatížení v jednom směru. Jsou tedy ideální pro aplikace, jako jsou stolní svěráky, kde je běžný jednostranný tah.
• Šnekové závity: Podobně jako závity Acme, ale hlubší, se šnekové závity používají v šnekových kolech vozidel. Poskytují odolné řešení pro úhlový přenos síly.

Jaké jsou nástroje pro identifikaci vláken?

Přesná identifikace závitů má zásadní význam v různých aplikacích, včetně výroby, údržby a oprav. K dispozici je několik nástrojů, které pomáhají identifikovat typy, velikosti a stoupání závitů. Níže je uveden podrobný přehled nejčastěji používaných nástrojů pro identifikaci závitů:

1. Měřidlo rozteče závitů

Měřidlo stoupání závitu je nástroj používaný k měření stoupání nebo vedení šroubového závitu. Skládá se z několika břitů, z nichž každý má zuby s různým stoupáním, což uživateli umožňuje rychle přizpůsobit profil závitu.

• Použití: Pro určení stoupání srovnejte zuby měrky se závity šroubu nebo svorníku.
• Typy: K dispozici jsou metrické i imperiální jednotky.

2. Třmen ID závitu/OD

Třmenem se měří vnitřní průměr (ID) a vnější průměr (OD) závitů. Tento nástroj je nezbytný pro určení velikosti závitové součásti.

• Použití: Přiložte čelisti měřidla na vnitřní nebo vnější okraj závitu a odečtěte naměřenou hodnotu.
• Typy: Běžně se používají digitální, číselníkové a noniové kalibry.

3. Měřidla závitových zátek a kroužků

Tato měřidla se používají ke kontrole přesnosti vnitřních a vnějších závitů. Zajišťují, že závity odpovídají určitým normám.

• Použití: Pro kontrolu správného uchycení vložte měřidlo zátky do vnitřního závitu nebo našroubujte kroužkové měřidlo na vnější závit.
• Typy: K dispozici pro závitové normy, včetně metrických, UN a BSP.

4. Závitové měřicí dráty

Závitové měřicí dráty se používají ve spojení s mikrometry k přesnému měření stoupání průměru závitů. Jsou užitečné pro přesná měření.

• Použití: Pomocí mikrometru umístěte dráty do drážek běhounu a změřte vzdálenost mezi nimi.
• Typy: Sady obvykle obsahují dráty různých průměrů, které odpovídají roztečím závitů.

5. Sady pro identifikaci závitů

Tyto sady obsahují nástroje pro identifikaci typů a velikostí závitů. Obsahují měřidla stoupání závitů, třmeny a identifikační karty.

• Použití: Použijte nástroje k měření rozměrů závitů. Porovnejte je s referenčními tabulkami.
• Typy: NPT, JIC, ORFS, BSP a metrické závity.

6. Nástroje pro kontrolu závitů VisionGauge®

Pokročilé nástroje pro kontrolu závitů, jako je VisionGauge®, dokáží měřit závity bezkontaktně. Poskytují rychlé a přesné výsledky.

• Použití: Pomocí softwaru vyberte měření, která chcete nahlásit. Poté kolem vláken nakreslete oblast zájmu pro automatické měření.
• Typy: Vhodné pro mnoho závitových dílů, neomezuje se pouze na šrouby3.

7. Šroubovací dáma

Šroubováky jsou jednoduché nástroje. Pomáhají uživatelům rychle zjistit velikost a rozteč šroubů a vrutů. Uživatelé je přiřazují k předvrtaným otvorům nebo závitovým dílům.

• Použití: Vložte šroub nebo vrut do příslušného otvoru nebo části závitu a určete jeho velikost.
• Typy: K dispozici jsou metrické i imperiální verze.

8. Měřidlo úhlu sedla

Úhloměr měří úhel dosedací plochy závitového dílu. To je důležité pro utěsnění spojů kapalin.

• Použití: Umístěte měřidlo na dosedací plochu a odečtěte naměřený úhel.
• Typy: Obvykle jsou součástí komplexních sad pro identifikaci závitů.

Jak rozpoznat typy vláken?

V oborech, jako je strojírenství, výroba a údržba, je nezbytné identifikovat typy závitů. Správná identifikace zajišťuje kompatibilitu šroubení a spojů. Zabraňuje únikům a mechanickým poruchám.

Krok 1: Mužské a ženské závity

Zjistěte, kde se závity nacházejí, a určete, zda se jedná o vnější nebo vnitřní závit. Pokud se závity nacházejí na vnější straně šroubení, jedná se o vnější závit. Pokud jsou na vnitřní straně, jedná se o závit vnitřní.

Jak vysvětluje jeden text: „Pokud jsou na vnější straně nitě, jedná se o mužskou nit. Pokud se nacházejí uvnitř závitu, jedná se o vnitřní závit.“ Toto rozlišení je zásadní. Pomáhá identifikovat správné protějšky pro připojení.

Krok 2: Klasifikace tvaru vlákna

Závity lze na základě fyzikálních vlastností rozdělit na kuželové nebo paralelní. Kuželové závity se směrem ven zužují. Obvykle je lze rozpoznat od oka nebo pomocí měřidla. Jeden text uvádí: „Kuželové závity se na konci šroubení zmenšují. „Rovnoběžné závity mají po celé délce stejný průměr.“

Tyto rozdíly ovlivňují způsob utěsnění jednotlivých typů. Kuželové závity těsní díky zaklínění kovu do kovu nebo drobnému narušení závitu. Rovnoběžné závity často potřebují k zajištění bezpečného utěsnění těsnicí kroužek nebo závitovou pásku.“

Krok 3: Změřte rozteč závitů

Stoupání závitu označuje počet závitů na palec nebo vzdálenost mezi závity. K měření můžete použít stoupací měrku, nástroj určený k měření této hodnoty. Před výběrem je důležité vyzkoušet několik měřidel. Nepatrné rozdíly ve stoupání mohou způsobit chybnou identifikaci.

Krok 4: Určení průměru a velikosti závitu

K měření velikosti závitu můžete použít kaliper. U vnějšího závitu změřte vnější průměr. U vnitřních závitů změřte vnitřní průměr. Jeden z návodů doporučuje: „Pokud máte trubkový závit, porovnejte jeho velikost s profilem jmenovité velikosti.“. Zásadní je vědět, zda je závit trubkový nebo netrubkový. Ovlivňuje to měření a jeho použití.

Krok 5: Určení typu závitu a normy

Po provedení všech měření je posledním krokem zjištění normy typu závitu. To zahrnuje porovnání zjištěných údajů s tabulkami normalizovaných velikostí. „Určení normy typu nitě je posledním krokem při určování typu nitě,“ jak se uvádí v jednom textu. To pomáhá zajistit, že závity budou správně fungovat v určených aplikacích.

Jaké jsou praktické tipy pro výběr správných typů nití?

Volba správného závitu je klíčová. Zajišťuje optimální výkon a pevnost při různých způsobech použití. Proces výběru zahrnuje znalost specifických vlastností závitů. Patří sem materiál, konstrukce a potřeby dané aplikace. Vzhledem k tomu, že úkoly jsou stále složitější a rozmanitější, je informovaný výběr závitů klíčový.

Kompatibilita a přizpůsobení

Je nutné si uvědomit, že ne všechny závity šroubů jsou kompatibilní se všemi způsoby použití. Každý typ závitu je určen pro určitou funkci. Je vyroben z materiálů vhodných pro tento účel. Některé závity jsou přizpůsobeny pro dlouhou životnost. Jiné jsou optimalizovány pro snadnou instalaci do měkkých materiálů. Toto přizpůsobení je zásadní. Vyhovuje různorodým potřebám různých průmyslových odvětví.

Požadavky na konstrukci a varianty

Při výběru šroubového závitu je třeba vzít v úvahu požadavky na konstrukci. Některé závity mají ostré provedení, které lze zavrtat přímo do dřeva. Jsou vhodné pro rychlé, přímé aplikace bez předvrtaných otvorů.

Naopak některé závity šroubů mohou vyžadovat předvrtané otvory. Je to z důvodu zajištění správné instalace a funkce. Je to důležité u složitých materiálů, kde by přímé vrtání mohlo být neúčinné nebo škodlivé.

Kritická role rozteče závitů

Dalším důležitým faktorem, který je třeba vzít v úvahu, je rozteč závitů. Různé závity mají různé rozteče. To může ovlivnit jejich výkon a vhodnost pro konkrétní úkoly. Například u šroubů nebo matic musí být rozteč přesně sladěna, aby bylo zajištěno bezpečné uchycení a správná funkčnost. Nesprávné rozteče mohou vést k uvolnění šroubení, což může ohrozit konstrukční integritu sestavy.

Závěr

Zeštíhlili jsme různé typy závitů a jejich standardní typy. Věříme, že si po přečtení těchto řádků vyberete ty správné šrouby pro svůj projekt. Pokud máte ještě nějaké otázky týkající se šroubů, rádi vás o nich informujeme.