Bolt

Această intrare sau secțiune despre subiectul mecanicii nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . Puteți îmbunătăți această intrare adăugând citări din surse de încredere în conformitate cu liniile directoare privind utilizarea surselor .

Șurub format dintr-o pereche de șuruburi cu cap hexagonal ( piuliță hexagonală) ^[1]

Șurubul (din franceza boulon ^[2] ) este un element de îmbinare, care poate fi demontat, între două părți mecanice, format dintr-un element masculin (un șurub ) și un element feminin ( piuliță sau contra-nit).

Din punct de vedere tehnic, termenul bolț identifică combinația de șurub și piuliță. Cu toate acestea, în limbajul comun și în unele texte tehnice din trecut, nu este neobișnuit că numai șurubul ^{[3] [4] [5]} sau doar piulița ^[6] sunt identificate cu acest termen.

Un exemplu tipic de șurub este compus dintr-un mascul format dintr-un cap hexagonal sau, mai rar, un cap cilindric cu mufă hexagonală (TCEI sau Allen ), pătrat sau în formă de cap și o femelă corespunzătoare unei piulițe, de obicei de formă hexagonală, care are o gaură în care se obține un filet complementar cu cel al șurubului. ^{[2] [6]} Diferă de nit , care nu este o conexiune detașabilă.

fundal

În momentul tâmplăriei predominant cuie , în unele cazuri șurubul a înlocuit cuiul (sau nitul), în altele a însoțit utilizarea acestuia. Șuruburile au fost folosite atunci când nituirea cuiului părea imposibilă din cauza lipsei de spațiu, când rulmentul tijei a fost împiedicat de o grosime excesivă care trebuie fixată (grosime mai mare de aproximativ 6 ori diametrul cuiului), când se așteptau tractiuni importante în cozi sau când exista perspectiva unei demontări ulterioare.

Șuruburile preferate în acest scop, în loc de cuie în îmbinări stabile ale structurilor non-secundare, au fost întoarse și au fost plasate în găuri calibrate. Întrucât jocul cu șuruburi a fost foarte limitat (0,2 ÷ 0,3 mm ), toate găurile au trebuit să fie plictisite la fața locului, o practică care a dus la costuri mai mari decât cele ale unghiilor.

Șuruburile normale au fost utilizate pe structurile secundare și, în prezent, pentru juxtapunerea suprafețelor articulațiilor cuie. Apariția șuruburilor de înaltă rezistență (care pot funcționa prin frecare și care pot fi montate în găuri cu joc mai mare) și îmbunătățirea tehnicii îmbinărilor de frecare, care a avut loc în Europa între anii 1953 și 1957 (prima cercetare și aplicațiile șuruburilor de înaltă rezistență au avut loc în SUA în jurul anului 1940) au produs treptat, pe șantierele de construcții, o înlocuire progresivă a cuielor cu șuruburi de înaltă rezistență.

Descriere

Elementul tată are o parte cu diametru mai mic (coadă) care se potrivește în piesele care urmează să fie unite și are, la unul dintre capetele sale, o parte mai mare (cap) care servește la susținerea și comprimarea pieselor. Cuplarea pieselor care trebuie unite are loc prin găurirea lor și introducerea tatălui în orificiul comun al pieselor, apoi cuplarea acestuia cu o mamă situată pe partea opusă față de capul tatălui. Găurile făcute în obiectele care trebuie îmbinate nu trebuie să fie filetate și trebuie să permită șurubului să alunece liber.

Firul șurubului nu este prezent în mod normal pe toată lungimea tijei sale, deoarece nu are nici o utilizare în zona din interiorul grosimii pieselor, deoarece conexiunea dintre ele are loc prin comprimarea uneia față de cealaltă (sau altele). Mai mult, șurubul nu are adesea o coadă complet filetată pentru a asigura o rezistență mai mare la forfecare. În îmbinarea șurubată, șurubul poate fi asimilat unui arc care comprimă local cele două suprafețe în contact, generând frecare care împiedică alunecarea reciprocă. Prin urmare, îmbinarea nu este asigurată de prezența șurubului care împiedică tăierea, deoarece tija șurubului nu ar trebui să atingă nici măcar marginile găurii în care este introdus, ci este garantată de fricțiunea dată de compresia piese exercitate de capul șurubului și piuliței pe partea opusă. Dacă există alunecări între cele două suprafețe în contact, îmbinarea este considerată distrusă.

Datele caracteristice ale șurubului sunt diametrul și lungimea . Diametrul corespunde diametrului exterior al filetului cu șurub, care este același cu partea cilindrică fără filet. Lungimea este cea a tijei cu șurub, cu excepția șuruburilor capului înfundat, unde lungimea include și capul.

Elementele constitutive

Pe lângă piuliță, celălalt element principal este șurubul, care este format din trei elemente:

• cap: este partea șurubului care exercită, cu fața inferioară în contact cu piesa care urmează să fie unită, forța de strângere; forma sa depinde nu numai de forța de prindere care trebuie exercitată, ci și de mijloacele utilizate pentru exercitarea acesteia și de dimensiunea capului însuși asupra piesei. Poate lua una dintre următoarele forme:
  • hexagonale sau pătrate (prismatice);
  • cilindric cu mufă hexagonală (tip Allen );
  • con trunchiat evazat.
• tulpina: de formă cilindrică și poate fi filetată parțial sau complet. Pentru șuruburile de conectare, filetul utilizat este metrica triunghiulară (în general cu pas grosier);
• capătul tijei: forma sa, în cele mai frecvente cazuri, în special pentru conexiuni, este teșită sau rotunjită, astfel încât să faciliteze punerea în aplicare a șurubului, protejând primul filet de eventualele lovituri.
• piuliță: are în mod normal o formă hexagonală. În funcție de înălțime, zarurile sunt clasificate în mare, normal și scăzut.

Deoarece șuruburile și piulițele sunt unificate, toate caracteristicile geometrice relative pot fi găsite în tabelele de referință UNI.

Pentru a asigura cuplarea acestora, firele șurubului și piuliței (firul interior al piuliței se numește șurub piuliță ) trebuie să fie de același tip.

Utilitate

Șurubul este foarte util ori de câte ori doriți să uniți două sau mai multe părți (concepute pentru acest tip de asamblare) împreună, în loc să utilizați sudarea sau metoda de blocare. Acest tip de îmbinare permite componentelor să fie demontate și reasamblate rapid (spre deosebire de sudare) fără a le deteriora, ceea ce este probabil cu metoda de blocare.

Precauții

Șurubul poate fi sau nu echipat cu dispozitive auxiliare, proiectate de obicei pentru a preveni deșurubarea acestuia. Aceste dispozitive pot fi locknuts, șaibe , plăci de oprire, șaibe elastice, ace și despicate ace, sau pur și simplu prin adoptarea unei piulițe sau autoblocare filet dulap .

Marimea standard

Desemnarea șurubului

Același subiect în detaliu: Fir .

filet exterior drept cu profil triunghiular

Desemnarea unui șurub cu cap hexagonal mare de înaltă rezistență pentru tâmplărie are loc conform următoarei scheme:

UNI EN 14399 M12 x 80 - 8.8

• UNI EN 14399 este standardul de referință.
• Litera inițială indică tipul de fir, în acest caz M înseamnă ISO metric . Există, printre altele, alte filete triunghiulare, cum ar fi firul Whitworth (de exemplu, denumirea 1/2 W, unde numărul indică diametrul nominal în inci) și filetul GAS (de exemplu, denumirea G 1 ^1/2, unde numărul indică valoarea nominală diametru în inci) care pot fi cilindrice sau conice.
• Primul număr indică diametrul exterior al filetului (care coincide cu diametrul secțiunii tijei fără filet) - diametrul nominal.
• Al doilea număr indică lungimea tijei șurubului (nu trebuie confundată cu cea a pasului filetului, indicată pentru filetele cu pas fin).
• Al treilea număr este clasa de rezistență.

În cazul unui șurub cu pas fin, pasul filetului este, de asemenea, indicat:

UNI EN 14399 M12 x 1,75 x 80 - 8,8

Denumirea nucilor

Denumirea piuliței hexagonale late de înaltă rezistență pentru tâmplărie se face conform următoarei scheme:

UNI EN 14399 ${\displaystyle \mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">M.</span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">16</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">-</span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">8.0</span></span>}}${\ displaystyle M16-8.0}

• UNI EN 14399 este standardul de referință.
• Litera inițială indică tipul de fir, în acest caz M reprezintă metrica ISO .
• Primul număr indică diametrul exterior al filetului - diametrul nominal.
• Al doilea număr este clasa de rezistență.

În cazul unui șurub cu pas fin, pasul filetului este, de asemenea, indicat:

UNI EN 14399 M16 x 2,00 - 8,0

Fir

Profilul de bază al tuturor firelor metrice ISO

Există următoarele clase de fire:

• M2
• M2.5
• M3
• M4
• M5
• M6
• M8
• M10
• M12
• M14
• M16
• M18
• M20
• M22
• M24
• M27
• M30
• M36
• M42
• M48

Șuruburi hexagonale metrice

În plus față de geometriile profilului și metoda de identificare a dimensiunilor filetului, standardele ISO 261 și ISO 262 indică, de asemenea, o listă de combinații standard referitoare la dimensiunile diametrului nominal, pasului firului, diametrul capului, toleranțelor geometrice datorate diferitelor tipuri de prelucrare și multe altele.

ISO 261 , intitulat ISO filet metric cu șurub metric - Plan general , este un standard care raportează un standard internațional care definește o listă detaliată de combinații privind diametrul nominal și pasul filetului. ^[7]

ISO 262 , intitulat ISO filet metric cu șurub metric - Dimensiuni selectate pentru șuruburi , șuruburi și piulițe , este un standard care constă dintr-o listă scurtă de dimensiuni ale filetului, un subset al celor raportate în standardul ISO 261 mai general. ^[8] Această listă este prezentat mai jos:

șurub filetat cu dimensiuni

Piulițe hexagonale metrice

dimensionarea piuliței

Șuruburi de rezistență normală și mare

Șuruburile normale sunt utilizate pentru îmbinările de forfecare, în care rezistența îmbinării este încredințată capacității de rezistență la forfecare a secțiunii tijei bolțului angajată în îmbinare. Șuruburile de înaltă rezistență sunt utilizate pentru îmbinările de frecare, în care eficacitatea îmbinării este încredințată fricțiunii produse de pretensionare datorită momentului de strângere (preîncărcare) la care este supus șurubul.

Atât șuruburile normale, cât și cele cu rezistență ridicată sunt strânse, dar numai în cele cu rezistență ridicată ne putem baza pe funcționarea prin frecare între plăci (șuruburi preîncărcate). În cele normale se face numai pentru a evita infiltrarea apei în spațiul dintre plăci (șuruburi strânse).

Șuruburile de înaltă rezistență pot fi folosite și pentru rosturile de forfecare, dar în acest caz utilizarea lor nu este justificată și neeconomică.

Ambele tipuri de șuruburi pot fi realizate din oțel nealiat (zincat la cald și lustruit) sau cu conținut scăzut sau mediu de carbon legat, dar pentru cei materialul de înaltă rezistență este supus unui tratament de călire și călire .

Clasele de rezistență ale șuruburilor

Șuruburile utilizate în tâmplărie au șuruburi care sunt clasificate în funcție de clase conform standardului UNI EN ISO 898-1: 2001. Aceste clase sunt specificate prin două numere: prima indică rezistența finală f _t (exprimată în MPa ) împărțită la 100; a doua corespunde raportului dintre puterea de curgere f _y și puterea finală f _t (ambele exprimate în MPa), înmulțită cu 10. Prin urmare, un șurub de clasa 4.6 are:

• f _t = 100x4 = 400 MPa
• f _y = 6/10 f _t = 0,6 f _t = 240 MPa

Următoarele clase se disting prin proprietățile lor mecanice:

Aceste valori caracteristice vor fi împărțite la un coeficient de model și la un coeficient de siguranță a materialelor pentru calculele de proiectare.

Clasele 8.8, 10.9 și 12.9 se numesc rezistență ridicată, în timp ce clasele anterioare sunt numite normale .

Clasele de rezistență ale nucilor

Șuruburile utilizate în tâmplărie au piulițe listate pe clase conform standardului UNI EN ISO 898-2. Aceste clase sunt specificate printr-un număr care indică rezistența minimă de testare (exprimată în MPa ) împărțit la 100.

Prin urmare, un șurub de clasă 10.0 are:

• f _p = 100x10 = 1000 MPa

Această rezistență de încercare este egală cu rezistența minimă la tracțiune a unui șurub care, cuplat cu piulița corespunzătoare, este stresat până la sarcina de rupere admisibilă a șurubului.

Cuplaj șurub / piuliță

Pentru orice tip de îmbinare cu șurub, șuruburile și piulițele trebuie asociate așa cum se arată în următorul tabel:

Strângere

Rețineți cuplul de strângere corespunzător diametrului șurubului, pasul filetului său și calitatea oțelului din care este fabricat, este posibil să strângeți șurubul. Strângerea poate fi manuală cu o cheie dinamometrică sau cu o cheie pneumatică cu impact . În primul caz este posibil să operați:

• cu taste de limitare a cuplului: valoarea cuplului la care cheia este dezactivată automat este impusă unui index gradat aplicat în general mânerului;
• cu taste de citire directă: cuplul este citit direct în timpul fazei de strângere, pe un indicator cuplat la dinamometru.

Aceste chei au dezavantajul de a fi foarte voluminoase. În cazul cheilor pneumatice, strângerea se poate obține:

• cu chei pneumatice cu limitare de cuplu încorporată;
• cu chei pneumatice aservite unui regulator de presiune;
• cu chei pneumatice și comandă de rotație a piulițelor ( rotirea sistemului de piulițe ).

Deșurubarea dispozitivelor

Când o conexiune cu șuruburi este supusă unor sarcini sau vibrații variabile, șuruburile tind să se rotească și, prin urmare, conexiunea tinde să se slăbească.

Pentru a evita această problemă, pot fi utilizate următoarele măsuri:

• piuliță și piuliță de blocare: în acest caz piulița de blocare asigură o tracțiune pe tija șurubului și, prin urmare, o forță de frecare care împiedică rotația;
• piulițe autoblocante: fabricate din materiale cu frecare foarte mare,
• nuci cu spini sau șaibe.

Marcare

Șuruburile, fiind materiale de construcție, se încadrează în prevederile Directivei 89/106 / CEE și, prin urmare, trebuie să fie supuse marcajului CE .

Standardul armonizat UNI EN 14399-1 recunoaște conținutul Directivei 89/106 / CEE și specifică cerințele generale pentru șuruburile structurale de înaltă rezistență cu strângere controlată.

Prin urmare, șuruburile trebuie să aibă următoarele marcaje, prin relief sau prin gravare, în conformitate cu UNI EN ISO 898:

• șurub (de preferință pe cap) și piuliță:
  • Simbol CE;
  • clasa de rezistență;
  • marca sau simbolul producătorului
• mașină de spălat:
  • nu este necesară marcarea specială

Numai elementele de fixare marcate corespunzător posedă caracteristicile cerute de standard.

Pentru șuruburile din oțel inoxidabil, conform UNI EN ISO 3506, marcajul de calitate al oțelului trebuie adăugat, de asemenea, în conformitate cu următoarele abrevieri:

• grupa austenitică - oțeluri austenitice crom-nichel și crom-nichel-molibden; calitate:
  • A1 - AISI 303
  • A2 - AISI 304, 304L, 305
  • A3 - AISI 321.347
  • A4 - AISI 316L, 316
  • A5 - AISI 316 Ti , 316 Nb
• grup martensitic - oțeluri cromate martensitice; calitate:
  • C1 - AISI 410
  • C3 - AISI 431
  • C4 - AISI 416, 416 Se
• grup feritic - oțeluri feritice cu crom; calitate:
  • F1 - AISI 430
  • F2 - AISI 430F

În cazul șuruburilor din oțel inoxidabil, clasa de rezistență (cu referire la starea metalurgică) este indicată printr-un număr egal cu 1/10 din sarcina de rupere a unității (în MPa) și precis:

• 45 - rezistență redusă: numai pentru oțelurile feritice în stare înmuiată;
• 50 - rezistență redusă: pentru oțelurile austenitice și martensitice în stare înmuiată;
• 60 - rezistență medie: numai pentru oțelurile feritice în stare întărită;
• 70 - rezistență medie: pentru oțelurile austenitice și martensitice, primul în stare întărită, cel din urmă temperat și temperat;
• 80 - rezistență ridicată: pentru oțelurile austenitice și martensitice, primul în stare puternic întărită, cel din urmă temperat și temperat;

Prin urmare, un șurub cu marcaj A1 50 este un șurub din oțel inoxidabil al grupului austenitic care a fost supus unui tratament de înmuiere și care are o sarcină de rupere unitară de 500 MPa.

Reguli

• UNI EN 15048-1: Șuruburi structurale care nu sunt strânse. Partea 1: Cerințe generale
• UNI EN 14399-1: Șuruburi structurale de înaltă rezistență cu strângere controlată - Partea 1: Cerințe generale
• UNI EN ISO 898-1: Caracteristici mecanice ale elementelor de legătură din oțel. Partea 1: Șuruburi și știfturi cu clase de rezistență specificate - Filete cu pas gros și fin
• UNI EN ISO 898-2: Caracteristici mecanice ale elementelor de legătură din oțel carbon și oțel aliat. Partea 2: Piulițe cu clase de rezistență specificate. Filet gros și filet fin
• UNI EN ISO 898-6: Caracteristici mecanice ale elementelor de legătură. Piulițe cu sarcini determinate de testare. Fir de pas fin.
• UNI EN ISO 3506-1: Caracteristici mecanice ale elementelor de legătură din oțel inoxidabil rezistent la coroziune. Partea 1: Șuruburi și știfturi
• UNI EN ISO 3506-2: Caracteristici mecanice ale elementelor de legătură din oțel inoxidabil rezistente la coroziune. Partea 2: Piulițe
• UNI EN ISO 4016: Șuruburi cu cap hexagonal cu tijă parțial filetată - Categoria C
• UNI 5592: Piulițe hexagonale normale. Fire metrice ISO grosiere și fine. Categoria C.

Notă

Elemente conexe

• Chicago bolt
• cheie Allen
• Nit
• Construcții metalice
• Cheie (mecanică)
• Piuliță (mecanică)
• Fir
• Șurub prins
• Surub (mecanic)

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre bolt

linkuri externe

• Bolt , pe Treccani.it - ​​Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene .
• (EN) Bolt , de Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Portal de inginerie	Portal de locuri de muncă
Portal mecanic	Portal de știință și tehnologie