Prijavi se | Registruj se

Tehnički saveti | 2018-08-02 14:03:02

Običan šraf – ima li tu nešto što ne znamo?

Običan šraf – ima li tu nešto što ne znamo?

Čemu sve to?

Element sa kojim se najčešće srećemo u servisu je svakako vijak ili kolokvijalno rečeno - šraf. Ima ih svuda, odvrćemo ih i zavrćemo svakoga dana u velikoj količini, ali je nažalost poznavanje ovog osnovnog i u isto vreme jednostavnog mašinskog elementa najčešće, blago rečeno, nedovoljno. Zašto bi se uopšte i trudili da razmišljamo previše o nečemu tako jednostavnom i nečemu sa čime radimo i po nekoliko sati dnevno i gde nema neke velike nauke? Baš zbog toga što je sveprisutan. Vijak, odnosno navojna veza, i jeste jedan od najznačajnijih elemenata na vozilu, ako ne i najznačajniji. Lom ili istezanje samo jednog od nekoliko stotina ili čak hiljada vijaka na vozilu može dovesti do katastrofalnih posledica, jako skupih popravki i velikih frustracija.

Gde je tu velika nauka?

Najčešće se susrećemo sa vijcima koji su napravljeni od čelika (mada ima i mnogo drugih materijala u upotrebi). Pod čelikom podrazumevamo leguru gvožđa, ugljenika i drugih elemenata,  pa shodno tome i čelik delimo na ugljenične i legirane. Ono što je zajedničko za sve čelike je karakteristična kriva opterećenja, odnosno dijagram istezanja kojim se određuju neke od osnovnih karakteristika materijala u pogledu njegovih opterećenja, sila i deformacija.

Na slici je prikazan karakterističan dijagram naprezanja čelika, koji se dobija na ispitnom stolu prilikom testiranja nekh od osnovnih karakteristika materijala. Prilikom ovog ispitivanja materijal se izlaže sili (prikazana na Y osi) i poredi se relativno istezanje materijala (prikazanao na X osi).

Neke od najznačajnijih tačaka na dijagramu su tačke A, B, C i D. Tačka A predstavlja granicu proporcionalnosti, odnosno tačku do koje je izduženje materijala proporcionalno sili koja deluje na njega. Nakon prestanka dejstva sile materijal se vraća u prvobitno stanje (zadržava početne dimenzije), tako da se materija ponaša elastično, pa se i ceo taj donji deo dijagrama naziva polje elastičnosti. Daljim povećavanjem sile dolazi se do tačke B, koja predstavlja  granicu razvlačenja, odnosno pri toj sili dolazi do velikog razvlačenja materijala bez velikog porasta sile. Nakon te granice materijal više nije elestičan i dolazi do njegovih trajnih deformacija (smanjenje prečnika i povećanje dužine). Nakon ove tačke dolazi do ponovnog odupiranja materijala spoljnoj sili, ali i do velikih deformacija, odnosno suženja. Nakon toga dolazi do još izraženijeg izduženja uz pad sile. Ta izduženja se javljaju samo u zoni koja se već deformisala (u suženoj zoni) i vrlo brzo nakon toga dolazi do kidanja materijala.

Zašto je sve ovo bitno?

Zato što se i vijak ponaša po istom ovom dijagramu, odnosno i on ima sve ove karakteristične tačke. Kolike će biti te sile zavisi naravno od materijala, vrste navoja i vrste naknadne obrade materijala vijka. Po pravilu se najčešće susrećemo sa vijcima koji imaju metrički navoj. Metrički navoj znači da je profil samog navoja jednakostranični trougao, sa uglovima od 60 stepeni, kome je dno zaobljeno a vrh skraćen za 1/8 dubine navoja. Metrički navoji mogu biti sa normalnim ili sitnim korakom, odnosno sa različitim razmakom između susednih navoja (npr. M8x1 ili M8x1.5). Navoji sa sitnim korakom se koriste tamo gde se ne sme oslabiti telo vijka urezivanjem.  Bitna karakteristika svakog vijka je i njegov kvalitet, odnosno klasa čvrstoće koja se najčešće obeležava sa dva broja odvojena tačkom (npr. 5.8 , 8.8 , 10.8…). Prvi broj u ovoj oznaci pomnožen sa 100 predstavlja zateznu čvrstoću materijala u N/mm2, odnosno tačku C sa dijagrama. Drugi broj pomnožen sa prvim i sa brojem 10 je granica tečenja materijala, odnosno tačka B na dijagramu.

Ako za primer uzmemo vijak M8, klase čvrstoće 8.8 dobijamo da je:

Zatezna čvrstoća : 8*100=800 N/mm2

Granica tečenja : 8*8*10=640 N/mm2

Poprečni presek vijka M8 je : 36.6 mm2

Maksimalna sila u vijku da ne dođe do plastičnih deformacija : 640*36.6=23424 N

Maksimalna sila u vijku da ne dođe do kidanja materijala : 800*36.6=29280 N

I šta sad?

Sila koja će se javiti u samom vijku zavisi od spoljašnjih uslova, ali ponajviše od momenta pritezanja.

Zatezanje vijaka na vozilu sa najvećom mogućom polugom, uz natezanje i rukama i nogama, sve sa idejom da se slučajno ne olabavi, uglavnom je jako loša ideja.

Moment pritezanja se uglavnom propisuje u Nm. Moment od 40 Nm znači da se na vijak deluje silom od 40 N (približno 4 kg) koja deluje na polugu sa krakom od jednog metra. Razlog zašto su propisani momenti pritezanja apsolutno svakog vijka je baš u tome da se ne pređe njegova granica. Kod većine vijaka ta granica je granica elastičnosti, što konkretno znači da se vijak steže silom koja je manja od sile u tački A, tako da ne može doći do trajne deformacije vijka i on se može ponovo koristiti. Gde će se tačno nalaziti tačka A, videli smo da zavisi od dimenzija, materijala i klase čvrstoće vijka i propisani moment se odnosi samo na takav vijak. Sa druge strane, ako je prozvođač dao napomenu da se moraju staviti novi vijci (kao što je najčešće slučaj sa vijcima glave motora, spona, amortizera, nosača motora…) to znači da je moment pritezanja vijka toliki da je materijal vijka pretrpeo plastičnu deformaciju. To se radi zato što je sila koju tada vijak nosi značajno veća, ali ovakvi vijci se nikako ne mogu ponovo koristiti jer je njihova unutrašnja struktura materijala promenjena kao i njegove dimenzije. Ponovo stavljanje ovakvih vijaka znači da će, bez obzira na moment pritezanja, sila koju mogu da nose biti značajno manja, što će biti slučaj i sa novim vijkom koji nije zategnut na odgovarajući moment.

Kao primer data je tabela sa maksimalnim momentima pritezanja u Nm, za vijke sa metričkim navojem i kvalitetom 8.8. Prva kolona se odnosi na maksimalne momente pritezanja za vijke koji se mogu ponovo koristiti, a druga na vijke koji se moraju zameniti. Dat je opseg, jer moment zavisi i od termičke obrade materijala.

 

granica elastičnosti

maksimalna sila

 

od

do

od

do

M4x0.7

2.53

4.74

3.03

5.69

M5x0.8

5.11

9.58

6.13

11.5

M6x1

8.68

16.28

10.42

19.54

M8x1.25

21.08

39.53

25.3

47.43

M8x1

22.58

42.34

27.1

50.8

M10x1.5

41.76

78.3

50.11

93.96

M12x1.25

79.57

149.2

95.49

179.04

M14x2

115.92

217.35

139.1

260.82

 

Sprečavanje odvrtanja vijaka se očigledno ne može rešiti „muškim“ pritezanjem, koje sa druge strane može značajno oslabiti spoj ili dovesti do izduženja ili kidanja vijka. Do odvrtanja vijka dolazi zbog vibracija. Naime da bi spoj bio čvrst mora postojati trenje između navoja vijka i navrtke (ili navoja u elementu koji spajamo). Kada se javljaju vibracije, dolazi do slabljenja trenja u navoju i samoodvrtanja. Problem neće rešiti povećanje momenta pritezanja već korišćenje duple navrtke (radi stvaranja kontra momenta), korišćenje specijalnih lepkova, mehaničko osiguranje ili korišćenje odgovarajuće podloške. Za vijke manje čvrstoće koriste sa elastične podloške, a za one veće čvrstoće lepezaste ili nazubljene podloške.

Moment ključ u ruke i nazad na posao!!!

BLOG

23
Februar

autoservisi.co.rs

Spremni za odličan start?

Auto serviseri okupljeni na jednom mestu?! Da, super ideja!

pročitaj više +

KURSNA LISTA

KONVERTOR VALUTE

©Copyright 2018. All rights reserved designed & developed by digital3md