Ce este un dispozitiv de fixare? Tipuri, funcții și utilizări industriale

Un element de fixare este o componentă hardware care unește sau fixează mecanic piesele. Exemplele comune includ șuruburi, șuruburi, piulițe și nituri; șaibe sunt componente de susținere utilizate în multe ansambluri de prindere. Unele conexiuni pot fi demontate prin îndepărtarea elementelor de fixare filetate, în timp ce altele, cum ar fi îmbinările nituite, necesită în mod normal ca elementul de fixare să fie distrus în timpul demontării. În munca industrială, identificarea unui element de fixare înseamnă mai mult decât recunoașterea formei acestuia. Întrebările utile sunt ce conectează, cum conexiunea poartă sarcina și ce dimensiuni, materiale și condiții de instalare o fac potrivită. Un șurub pentru acoperiș, un șurub în U de susținere a țevii și o ancoră de fundație toate piesele sigure, dar fac diferite sarcini.

Care sunt principalele tipuri de elemente de fixare?

Principalele tipuri de elemente de fixare și utilizările lor sunt mai ușor de înțeles atunci când mecanismul de conectare este separat de numele produsului. „Filat” descrie modul în care componentele se cuplează. „U-bolt” descrie o formă, în timp ce „bolt de ancorare” descrie o aplicație. Aceste categorii se pot suprapune.

Elemente de fixare filetate: șuruburi, șuruburi și piulițe

Într-o îmbinare cu șuruburi convențională, un șurub trece prin găurile de degajare și cuplează o piuliță separată. Șurubul are filet exterior, în timp ce piulița asigură filetul interior potrivit. Împreună, pot prinde piesele conectate între capul șurubului și piuliță.

Un șurub poate angaja un orificiu filetat existent sau poate crea un filet de îmbinare într-un material adecvat. Prin urmare, șuruburile automate, șuruburile autofiletante și șuruburile autoforante nu necesită aceeași pregătire a găurii. Un capăt ascuțit nu este o distincție universală între șuruburi și șuruburi, iar un cap hexagonal singur nu stabilește modul în care ar trebui instalat un dispozitiv de fixare. ^{[2] [1]}

Punctul de plecare practic este conexiunea: folosește o piuliță separată, un orificiu filetat sau un filet făcut în timpul instalării? Numele produselor ajută la localizarea unei familii; desenul și caietul de sarcini stabilesc piesa exactă.

Aceste exemple descriu roluri diferite, nu alternative interschimbabile. O șaibă nu este un înlocuitor pentru o piuliță, iar un șurub potrivit pentru o conexiune din tablă nu este automat potrivit pentru un suport mai gros. The categoria șuruburilor este un punct de plecare util atunci când ansamblul necesită o conexiune convențională cu șuruburi și piulițe. ^[3]

Șuruburile în U și șuruburile de ancorare sunt forme specifice aplicației

Un șurub în U are o secțiune îndoită și două picioare filetate. Forma sa îi permite să treacă în jurul unei componente, mai degrabă decât prin acea componentă. În schimb, un șurub de ancorare turnat are o secțiune încorporată și o secțiune filetată expusă pentru conexiunea deasupra solului. Ambele aparțin familiei mai largi de elemente de fixare; nici o categorie separată în afara fixării cu filet. ^{[6] [7]}

Elemente de fixare fără filet și rolul șaibelor

Elementele de fixare nu au întotdeauna fire. Niturile creează conexiuni permanente, în timp ce știfturile pot localiza sau reține componente. O conexiune nituită nu este demontată în mod normal prin deșurubarea dispozitivului de fixare, astfel încât accesul de întreținere poate influența metoda de conectare adecvată. ^[1]

Spăitoarele au nevoie de o explicație separată. O șaibă plată împrăștie contactul pe o suprafață de rulment și poate proteja materialul de sub capul șurubului sau a piuliței. Nu creează forță de strângere de la sine și nu trebuie presupusă că previne slăbirea. Diametrul interior, diametrul exterior, grosimea și duritatea influențează dacă își poate îndeplini rolul de susținere fără a interfera, îndoi sau îngloba excesiv. ^[4]

Cum țin elementele de fixare piesele împreună?

Angajarea filetului și fixarea funcționează împreună

Luați în considerare două plăci unite printr-un șurub și o piuliță. Odată ce suprafețele de lagăr sunt așezate, strângerea controlată întinde șurubul și comprimă plăcile. Forța de tracțiune inițială în șurub este preîncărcarea acestuia; compresia corespunzătoare ține articulația împreună. Prin urmare, filetul face parte dintr-o cale de încărcare, nu doar o spirală care oprește căderea piuliței.

Într-o îmbinare preîncărcată corect proiectată, o forță de separare externă reduce compresia dintre părți, în același timp crește sarcina șuruburilor. Modul în care este împărțită sarcina depinde de rigiditatea șurubului și a pieselor conectate. Dacă articulația se separă, comportamentul ei se schimbă. Acesta este motivul pentru care instalarea șurubului cu aspect corect fără procedura de strângere necesară nu stabilește că conexiunea este satisfăcătoare. ^[1]

Cuplul de strângere și forța de strângere nu sunt aceeași cantitate. Frecarea la filete și sub capul de rotire sau piuliță influențează cât de multă preîncărcare produce un anumit cuplu. Schimbarea lubrifierii sau a acoperirii poate schimba această relație. Prin urmare, o valoare a cuplului copiată dintr-un alt ansamblu nu este o instrucțiune de instalare universală, chiar și atunci când diametrul nominal al șurubului este același. ^[1]

Cum funcționează șuruburile autofiletante?

Șuruburile autofiletante formează sau taie un fir de îmbinare pe măsură ce intră în material adecvat. În multe aplicații metalice, gaura este pregătită mai întâi. Diametrul său contează: un orificiu neadecvat poate lăsa prea puțin cuplare sau poate crea rezistență excesivă în timpul instalării. „Autofiletarea” descrie crearea filetului, nu o capacitate nelimitată de a găuri prin orice substrat.

Șuruburile autoforante adaugă un punct de găurire, permițând produselor compatibile să găurize, să formeze filetul și să se fixeze într-o singură operațiune. Două specificații mai trebuie să fie distinse: capacitatea de foraj, care se referă la materialul în care punctul poate pătrunde și grosimea de prindere, care se referă la ansamblul pe care îl poate asigura șurubul. Un șurub mai lung nu are automat o capacitate de găurire mai mare. ^[3]

Comparația detaliată a suruburi autoforante vs autofiletante explică diferitele cerințe de pregătire. Pentru identificarea elementului de fixare, distincția importantă este dacă conexiunea necesită un orificiu existent, un filet existent sau un punct de găurire potrivit substratului.

Pentru ce sunt folosite elementele de fixare în proiectele industriale?

Acoperișuri metalice și conexiuni la panouri

Elementele de fixare pentru acoperiș conectează foile sau panourile la o structură de susținere, dar placa de acoperiș vizibilă este doar o parte a acelei conexiuni. Materialul suport, grosimea suportului, formarea panoului și aranjamentul de etanșare, toate influențează produsul necesar. Același aspect exterior poate ascunde condiții diferite de fixare.

De exemplu, o solicitare pentru șuruburi autofiletante pentru acoperiș este incompletă fără a se identifica dacă suportul este din oțel, cherestea sau alt material. Șurubul trebuie să se potrivească materialului de primire, precum și straturilor de deasupra acestuia. Acolo unde este specificată o șaibă de etanșare, adâncimea scaunului devine o altă condiție de instalare controlată. Un cuplu de strângere excesiv poate deteriora o șaibă sau poate dezlipi filetul format, astfel încât strângerea mai puternică nu înlocuiește un șurub adecvat și setarea de instalare. ^[5]

Un produs listat în catalogul Wotu este Șurub autoforant cu cap hexagonal cu șaibă lipită. Acesta ilustrează relația dintre găurire, prindere și o șaibă la cap. Alegerea unui anumit acoperiș depinde în continuare de specificațiile exacte ale șuruburilor și de cerințele sistemului de acoperiș, mai degrabă decât de prezența unei șaibe.

Mașini, suporturi pentru țevi și fundații

La mașini, șuruburile și piulițele pot asigura conexiuni care sunt accesibile pentru demontare. Capul și piulița au nevoie de suprafețe de rulment utilizabile și trebuie să existe loc pentru instrumentul de instalare. Specificarea unui stil de cap care nu poate fi atins de instrumentul disponibil poate crea o problemă de asamblare chiar și atunci când filetul se potrivește. ^[1]

Suporturile pentru conducte introduc o geometrie diferită. Cu un șurub în U, găurile de primire trebuie să se alinieze cu picioarele filetate, în timp ce secțiunea îndoită trebuie să găzduiască componenta care este reținută. Numai diametrul filetului nu definește această potrivire: lățimea interioară, înălțimea interioară, forma de îndoire și lungimea firului disponibilă contează și ele. ^[6]

Conexiunile fundației urmează o altă secvență. Șuruburile de ancorare turnate sunt poziționate înainte de plasarea betonului, cu filetele lor expuse coordonate cu placa de bază și aranjamentul piulițelor. Porțiunea lor încorporată nu este selectată ca un șurub obișnuit. Această explicație se referă la produsele turnate; nu face ancore de expansiune sau sisteme de ancorare adezive interschimbabile cu acestea. ^[7]

Ce determină elementul de fixare potrivit pentru o aplicație?

Potriviți geometria substratului și a îmbinării

Începeți cu ceea ce este conectat. O descriere completă identifică materialele, grosimea fiecărui strat, aranjamentul găurilor și firul sau piulița de îmbinare. De asemenea, distinge lungimea totală a elementului de fixare de porțiunea care cuplează efectiv firul de primire. Lungimea suplimentară în afara acestei angajări nu întărește, prin ea însăși, legătura. ^[1]

Un exemplu reprezentativ arată relația. Să presupunem că un suport este schimbat într-o versiune mai groasă în timp ce șurubul original este păstrat. Mai mult din lungimea șurubului este acum ocupată de părțile prinse, lăsând mai puțin disponibil pentru piuliță. Adăugarea unei mașini de spălat schimbă și stiva. Verificarea relevantă nu este doar dacă șurubul mai trece prin gaură; este dacă ansamblul revizuit păstrează angajarea și degajările cerute de proiectarea sa.

Un desen cotat face posibilă această verificare. Ar trebui să identifice grosimea prinsă, aranjamentul șaibei, lungimea filetului și componenta de împerechere. Același raționament geometric se aplică unei găuri filetate oarbe: dacă vârful șurubului ajunge în jos înainte ca capul să se așeze pe piesă, rezistența la răsucire nu poate fi luată ca dovadă că piesa a fost prinsă. Prin urmare, adâncimea disponibilă și adâncimea filetată utilizabilă trebuie să fie distinse pe desen.

Dimensiune, rezistență și protecție separată a suprafeței

Compatibilitatea dimensională răspunde dacă piesele se potrivesc între ele. Proprietățile mecanice răspund dacă elementul de fixare și componentele sale de împerechere sunt potrivite pentru sarcinile necesare. Protecția suprafeței abordează o întrebare diferită: modul în care materialul și finisajul specificate se raportează la mediul de service. Niciuna dintre aceste verificări nu le înlocuiește pe celelalte.

Două șuruburi cu același diametru și lungime pot diferi în ceea ce privește pasul filetului, lungimea filetului, materialul, rezistența și finisajul. În mod similar, o piuliță care începe pe un șurub nu dovedește prin acest fapt că ansamblul complet îndeplinește specificațiile sale mecanice. Suprafața lagărului și șaiba rămân parte a evaluării, mai ales când materialul conectat este relativ moale. ^{[1] [1]}

The Gama de produse cu șuruburi hexagonale galvanizate la cald include forme parțial filetate și complet filetate, cu seturi de piulițe și șaibe potrivite disponibile. Aceasta este o alegere de produs de rezolvat împotriva desenului de ansamblu, nu un motiv pentru a presupune că fiecare șurub de aceeași lungime totală poate înlocui pe altul.

Păstrați verificarea la fel de specifică. O inspecție dimensională verifică geometria menționată. O înregistrare a materialului sau a proprietății mecanice abordează cerința de material sau rezistență identificată. Un raport de acoperire se adresează finisajului specificat. O mostră similară vizual poate ajuta la stabilirea formei și potrivirii, dar aspectul singur nu poate stabili fiecare dintre aceste proprietăți. ^[1]

Pentru construcția portantă sau mașinile critice din punct de vedere al siguranței, designul de conectare aprobat și cerințele de instalare aplicabile guvernează selecția. O descriere generală a produsului nu este o capacitate de încărcare sau o autorizație de a schimba un ansamblu proiectat.

Ce informații ajută la identificarea sau specificarea unui element de fixare?

O întrebare utilă începe cu conexiunea, nu doar cu cuvântul „element de fixare”. Explicați ce se îmbină componenta, furnizați desenul sau denumirea existentă și distingeți cerințele cunoscute de dimensiunile care trebuie încă stabilite.

Desenul ar trebui să arate caracteristicile care controlează potrivirea. Pentru un ansamblu cu șuruburi convenționale, acestea includ filetul de împerechere și stiva prinsă. Pentru un șurub în U, distanța dintre găurile de primire și dimensiunile interioare devin centrale. Pentru un șurub de ancorare, porțiunile expuse și încorporate trebuie să fie de acord cu detaliile proiectului. O fotografie ajută la identificarea familiei, dar nu poate înlocui dimensiunile sau stabilește rezistența materialului.

Indicați dacă comanda acoperă elemente de fixare individuale sau ansambluri complete. Șuruburile furnizate singure nu au același domeniu de aplicare ca și șuruburile cu piulițe și șaibe specificate. Cantitatea, ambalajul și înregistrările de inspecție necesare ar trebui să însoțească definiția tehnică, astfel încât articolele oferite și cerințele de acceptare să rămână clare.

Wotu Fastener produce și furnizează șuruburi, șuruburi, piulițe, șuruburi în U, șuruburi de ancorare și șaibe plate pentru achiziții industriale și de proiecte. Când conexiunea și specificațiile sunt gata, utilizați formular de cerere tehnică să le depunem împreună. Solicitați cotația pentru a identifica piesa oferită, componentele de împerechere incluse și orice abatere de la desen, astfel încât discuția să înceapă cu ansamblul propriu-zis, mai degrabă decât cu un nume aproximativ al produsului.