DIN PROGRAM VIJAK - NAVRTKA - PODLOŠKA
Škrbović Predrag
© Würth Group, 2
ŠTA SU MAŠINSKI (DIN) ELEMENTI ?
• Svaka mašina je sastavljena od delova
• Delove mašina nazivamo mašinskim elementima
• Svaki deo mašine vrši neku ulogu
• Od odgovornosti i uloge mašinskog dela zavisi i oblik i veličina mašinskog elementa
© Würth Group, 3
ŠTA SU TO STANDARDNI MAŠINSKI ELEMENTI ?
Svi mašinski delovi izloženi su dejstvu nekog opterećenja Svako opterećenje izaziva naprezanje u materijalu Kao posledica naprezanja javlja se deformacija materijala
© Würth Group, 4
ŠTA JE TO STANDARD ?
• Mnogi mašinski delovi mogu se upotrebljavati na velikom broju različiih mašina
• Zbog toga je neophodno veliki broj unifikacija mašinskih elemenata
• Svi jednobrazni propisi unifikacije, sačinjavaju standarde
© Würth Group, 5
OZNAKE STANDARDA
• JUS je bila oznaka za Jugoslovenski Standard
• SRPS je oznaka za Srpski Standard
• DIN je oznaka za Nemački Institut za Standarde
• ISO je Internacionalna Organizacija za Standardizaciju
© Würth Group, 6
TABELA – SRPS – (JUS) - DIN
Slika Oznaka Wurth DIN SRPS - JUS
0 053 ... 931 051
0 057 ... 933 053
0 082 ... 912 120
0 089 ... 7991 126
0 223 ... 603 171
0 317 ... 934 601
0 407 ... 125 011
0 441 ... 127 110
0 116 ... 7982 465
0 115 ... 7981 466
© Würth Group, 7
PRELAZ DIN U JUS
© Würth Group, 8
FeC DIJAGRAM
© Würth Group, 9
ČVRSTOĆA MATERIJALA
• ČVRSTOĆA predstavlja otpornost materijala na neko opterećenje
• Opterećenja – • zatezanje,sabijanje, savijanje,
uvijanje smicanje,izvijanje
© Würth Group, 10
VRSTE OPTEREĆENJA
© Würth Group, 11
GRANICA PLASTIČNE DEFORMACIJE MATERIJALA
Granica plastične deformacije predstavlja granicu između elastične i plastične deformacije materijala
Velčina opterećenja kada nastupa plastično izduženje materijala
© Würth Group, 12
ZATEZNA ČVRSTOĆA MATERIJALA
Zatezna čvrstoća pokazuje kada nastupa trajna defpormacija materijala
Veličina opterećenja kada nastupa kidanje materijala
© Würth Group, 13
KOLIKE SU VELIČINE NAPREZANJA ?
• Veličina naprezanja koju materijal može izdržati zavisi od samog kvaliteta materijala
• Kako se mašinski elementi izrađuju od čelika tako i u većini slučajevima znamo do koje veličine možemo napregnuti – opteretiti mašinski element
© Würth Group, 14
OZNAČAVANJE KONSTRUKCIONIH ČELIKA – SKRAĆENE OZNAKE
© Würth Group, 15
MATERIJALI ZA IZRADU DIN ELEMENATA
© Würth Group, 16
MATERIJALI ZA IZRADU DIN ELEMENATA
• Iz oznaka čelika koje su date po DIN-u, pronalazimo odgovarajuće čelike sa oznakom Č- ........
• Tako možemo lakše definisati razliku u kvalitetu izrađenog vijka .
Čelik DIN SRPS
6.8 Cq22
Č-1331
6.8 Cq35
Č-1431
8.8 41Cr4 Č-4131
8.8 38Cr2 Č-4132
10.9 34Cr4 Č-4130
10.9 37Cr4 Č-4134
© Würth Group, 17
A SADA: POJEDINAČNI MAŠINSKI ELEMENTI
VIJAK
© Würth Group, 19
VIJAK
• Vijak je mašinski element koji služi za obezbeđivanje spajanja delova mašina
• Vijak se dobija izradom navoja na čeličnom profilu valjkastog obika
• Osnovna karakteristika vijka je navoj na telu vijka
© Würth Group, 20
VIJAK TEORIJA NAVOJA
• Ako jednu pravu liniju koja je nagnuta prema horizontu pod uglom α (alfa), obavijamo oko jednog vertikalnog valjka,dobićemo na valjku krivu liniju, koja se zove zavojnica
© Würth Group, 21
VIJCI I NAVRTKE- STRMA RAVAN
© Würth Group, 22
IZGLED NAVOJA Spoljašnji navoj Unutrašnji navoj
© Würth Group, 23
OBLICI NAVOJA
• TROUGLASTI NAVOJ
• KVADRATNI NAVOJ
• TRAPEZNI NAVOJ
• KOSI NAVOJ
• OBLI NAVOJ
© Würth Group, 24
TROUGLASTI NAVOJ METRIČKI NAVOJ
• Metrički navoj predstavlja navoj trouglastog oblika.
• Profil trougla je jednakostranični.
• Ugao pri vrhu navoja je 60°
• Vrh navoja je skraćen za 1/8 teorijske dubine navoja.
• Dno navoja je zaobljeno.
© Würth Group, 25
VRSTE METRIČKOG NAVOJA
• Metrički navoj može biti:
• Sa normalnim korakom • Sa sitnom sitnim
• Razlika je u visini hoda (koraka)
navoja
• Sitni navoji se upotrebljavaju na mestima gde mašinski deo ne sme da bude, zbog rezanja navoja, mnogo oslabljen
© Würth Group, 26
POVRŠINA POPREČNOG PRESEKA VIJKA
• Ovo je površina koja se opterećuje prilikom zatezanja vijka.
© Würth Group, 27
POVRŠINA POPREČNOG PRESEKA VIJKA
© Würth Group, 28
SILA KOJOM SMEMO DA OPTERETIMO VIJAK
• Sila kojom se
može opteretiti
poprečni presek
vijka.
• PRIMER M8
Sila u vijku = Dozvoljena sila x Poprečna površina vijka
Sila u vijku = 640 N/mm2 x 36,6 mm2
Sila u vijku = 23424 N
© Würth Group, 29
PREPORUČENE SILA PRI IZBORU VIJKA
Preporučena sila od 21200 N je manja od sile kada se vijak isteže koja je 23424 N
© Würth Group, 30
VIJAK SA NAVOJEM NA CELOM STABLU
• Vijak sa celim navojem
• SRPS - JUS - M.B1.053 • DIN - 933 • WURTH - 0 057 ... • Klasa čvrst. - 8.8
© Würth Group, 31
OBELEŽAVANJE VIJAKA
• Kvalitet (klasa čvrstoće) se kod vijka označava sa dve brojčane oznake.
• Vijak klase čvrstoće 8.8
• Prvi broj – Pomnožiti sa 100 i dobija se zatezna čvrstoća vijka 8 x 100 = 800 N/mm2
Veličina opterećenja kada nastupa kidanje materijala
© Würth Group, 32
OBELEŽAVANJE VIJAKA
• Drugi broj – prestavlja informaciju sa kojom dobijamo veličinu granice tečenja vijka.
• Visina granice tečenja se računa na sledeći način:
• 8x8x10 = 640 N/mm2.
Velčina opterećenja kada nastupa plastično izduženje materijala
© Würth Group, 33
SILE I MOMENTI PRITEZANJA NORMALNI NAVOJ
© Würth Group, 34
SILE I MOMENTI PRITEZANJA FINI NAVOJ
© Würth Group, 35
TVRDOĆA MATERIJALA
• TVRDOĆA JE • Otpor materijala od koga je
izgrađen element u odnosu na prodiranje nekog drugog materijala.
© Würth Group, 36
UPOREDNA TABELA ZATEZNE ČVRSTOĆE I TVRDOĆE MATERIJALA
• Orjentaciona – uslovna tabela upoređivanja žilavosti i tvrdoće materijala.
• Na primer :
• 800 N/mm2 odgovara 22 HRC
© Würth Group, 37
KLASA ČVRSTOĆE VIJKA I TABELA TVRDOĆE VIJKA
© Würth Group, 38
OBLICI ZAVRTNJEVA
• Svi zavrtnjevi se mogu svesti na sledeće tipove:
• Zavrtnji sa navrtkom.
• Zavrtnji bez navrtke.
• Zavrtnji bez navrtke i glave (goli zavrtnji).
© Würth Group, 39
ZAVRTNJI SA NAVRTKOM
• Zavrtanj sa navtkom na nenarezanom delu tela ima isti prečnik kao i prečnik rupe kroz koji prolazi.
• Ovakvi zavrtnji se upotrebljavaju na mestima gde postoje poprečne sile.
© Würth Group, 40
VIJCI SA 6-UGAONOM GLAVOM SA DELIMIČNIM NAVOJEM PREMA DIN 931 (ISO 4014)
• Čelik 8.8 nezaštićen • Čelik 8.8 pocinkovan, plavo
pasiviziran • Čelik 8.8 pocinkovan, žuto
pasiviziran • Čelik 10.9 nezaštićen • A2 • A4
© Würth Group, 41
VIJAK SA DELIMIČNIM NAVOJEM DIMENZIJE
© Würth Group, 42
VIJAK SA DELIMIČNIM NAVOJEM DIMENZIJE
© Würth Group, 43
ZAVRTNJI BEZ NAVRTKE
• Kao navrtka kod ovih vijaka javlja se mašinski deo u kome se urezuje navoj
• Moguća su oštećenja dela u koji se vijci uvrću
• Tada se vrši narezivanje novog navoja
© Würth Group, 44
VIJCI SA 6-UGAONOM GLAVOM SA NAVOJEM DUŽ CELOG STABLA PREMA DIN 933 (ISO 4017)
• Čelik 8.8 nezaštićen • Čelik 8.8 pocinkovan, plavo
pasiviziran • Čelik 8.8 pocinkovan, žuto
pasiviziran • Čelik 10.9 nezaštićen • A2 • A4
© Würth Group, 45
VIJAK SA CELIM NAVOJEM
© Würth Group, 46
VIJAK SA CELIM NAVOJEM
© Würth Group, 47
ZAVRTNJI BEZ GLAVE (GOLI ZAVRTNJI)
• Goli zavrtnji imaju samo stablo • Kod njih je navoj narezan sa
obe strane. • Sa jedne strane se uviju u
mašinski deo, a sa druge se uvija navrtka
• Veoma je pogodan u slučajevima kada treba sačuvati navoj u mašinskom delu
• Ustaljen naziv za ovaj zavrtanj je BREZON
© Würth Group, 48
BREZON DIN 939
• Čelik 5.8 nezaštićen
• Čelik 8.8 nezaštićen
• A2
• A4
© Würth Group, 49
BREZON
© Würth Group, 50
BREZON
NAVRTKA
© Würth Group, 52
NAVRTKA
• Standardni oblik navrtke je šestougaona navrtka
• Gornja i donja površina navrtke su zasečene pod uglom od 30 st., kako ne bi navrtka habala površinu drugog mašinskog dela
• Unutrašnjost navoja je zasečena pod uglom od 120 st.
© Würth Group, 53
MATERIJAL ZA NAVRTKE
• Navrtke se označavaju oznakama M8 ili M6 ili M10 ....
• Primer : • Navrtka M8 napon ispitivanja
je 800 N/mm2
© Würth Group, 54
ŠESTOUGAONE NAVRTKE DIN 934 (ISO 4032)
• Čelik 8 nezaštićen • Čelik 8 pocinkovan, plavo
pasiviziran • Čelik 8 pocinkovan, žuto
pasiviziran • Čelik 10 nezaštićen • Čelik 10 pocinkovan, plavo
pasiviziran • A2 • A4 • Mesing
© Würth Group, 55
NAVRTKA
© Würth Group, 56
NAVRTKA
© Würth Group, 57
UPARIVANJE VIJKA I NAVRTKE
• Kod vijka klase čvrstoće 8.8
takođe treba odabrati navrtku sa klasom ćvrstoće 8.
• Da bi se izbegao rizik smicanja navoja pri zatezanju, vijci i navrtke moraju biti iste klase čvrstoće
© Würth Group, 58
UPARIVANJE VIJAKA I NAVRTKI
• Najbolje je kada su zavrtanj i navrtka od istog materijala
• Dozvoljeno je i korišćenje nešto malo slabijeg materijala navrtke od materijala vijke
© Würth Group, 59
UPARIVANJE VIJAKA I NAVRTKI
• Ovo je naročito bitno kada je zavojnica izložena oštećenjima zbog čestog odvijanja i zavijanja
• Tada je navrtka elemenat koji se lakše može zameniti
PODLOŠKA
© Würth Group, 61
PODLOŠKA
• Podloška je mašinski element koji se koristi u navojnim spojevima
• U većini slučajeva je to pločica kružnog oblika sa otvorom u sredini
• U zavisnosti od konstrukcije, podloška može imati različite funkcije
© Würth Group, 62
FUNKCIJE PODLOŠKE
• Osiguranje navojnih spojeva od samoodvrtanja
• Ravnomernija raspodela površinskog pritiska
• Prednaprezanje navojnog spoja
• Izolacija
• Zaptivanje
© Würth Group, 63
MATERIJAL PODLOŠKI
• Podloške se izrađuju od :
• Čelika
• Plastike
• Bakra
• Gume
© Würth Group, 64
PODLOŠKA
• Kroz otvor na podlošci prolazi vijak
• Podloška se postavlja između glave vijka (ili navrtke) i elementa koji se spaja vijcima
© Würth Group, 65
RAVNA PODLOŠKA
• Ravna podloška je ravna kružna pločica sa otvorom u sredini.
• Postoje dve vrste.
• Standardna ravna podloška
• Podloška sa velikim spoljašnjim prečnikom.
© Würth Group, 66
NAMENA RAVNE PODLOŠKE
• Ravne podloške se koriste radi :
• Obezbeđenja ravnomernije raspodele površinskog pritiska
• Kao ostojnici
• Radi sprečavanja oštećenja elemenata koji se spajaju
• Iz estetskih razloga
© Würth Group, 67
• DIN 125
• Mesing (MS)
• Čelik (ST)
• A2, A4
• Poliamid PA 6.6*
*Postojane na mineralna ulja, benzin i
slabe baze.
Postojane na temperaturi od -40oC do
+150oC
STANDARDNA RAVNA PODLOŠKA
© Würth Group, 68
STANDARDNE RAVNE PODLOŠKE
© Würth Group, 69
ŠIROKE PODLOŠKE
• Prema DIN 522, srednje Pocinkovani čelik, plavo pasiviziran
© Würth Group, 70
PODLOŠKA ZA NIVELACIJU
• DIN 988 Čelik, nezaštićen
© Würth Group, 71
• Podloške za nivelaciju, kako se vidi iz tabele su veoma tanke.
• Raspon u debljinama podloški je od 0,1 mm do 1 mm
• Mesto korišćenja su sva mesta montaže i finog podešavanja zazora na konstrukcijala i mašinama.
PODLOŠKA ZA NIVELACIJU
• DIN 988 Čelik, nezaštićen
© Würth Group, 72
ELASTIČNA PODLOŠKA
• DIN 127
• Čelik za opruge nezaštićen • Čelik za opruge pocinkovan,
plavo pasiviziran • Čelik za opruge pocinkovan,
žuto pasiviziran • A2, A4
Pogodno samo za vijke klase čvrstoće ≤5.8. Kod veće klase čvrstoće trebalo bi da primenite nazubljene podloške.
© Würth Group, 73
ELASTIČNA PODLOŠKA
© Würth Group, 74
NAZUBLJENE PODLOŠKE
• AZ, spoljnje nazubljenje • IZ, unutrašnje nazubljenje
• Čelik pocinkovan, plavo
pasiviziran
• Nazubljene podloške su opružno osiguravajući elementi koji deluju preko svoje aksijalne elastičnosti.
© Würth Group, 75
LEPEZASTE PODLOŠKE
• Prema DIN 6798
AZ, spoljnje nazubljenje
IZ, unutrašnje nazubljenje
Čelik pocinkovan, plavo pasiviziran
Čelik pocinkovan, žuto pasiviziran
• Dvostruko lepezaste podloške
Lepezaste podloške smatraju se kao
osiguravajući elemet od samoodvijanja.
© Würth Group, 76
LEPEZASTE PODLOŠKE
OSIGURANJE OD SAMOODVIJANJA
© Würth Group, 78
KAKO IZGLEDA JEDAN NAVOJNI SPOJ
© Würth Group, 79
VEZA VIJKA I NAVRTKE OSIGURAČI ZA NAVRTKE
• Osigurači za navrtke su mašinski elementi koji sprečavaju samoodvijanje navrtke.
• U slučaju da nema vibracija i udara, tada zbog trenja koje nastaje između površina naleganja neće doći do samoodvijanja
Površine naleganja
© Würth Group, 80
VEZA VIJKA I NAVRTKE OSIGURAČI ZA NAVRTKE
• Trenje postoji samo sa jedne strane navoja
• To se dešava zbog zazora u navojima i zbog elastičnosti materijala
• Veza ostaje čvrsta sve dotle, dok usled potresa ili udara veza ostvarena trenjem oslabi
© Würth Group, 81
ZAŠTO DOLAZI DO SAMOODVRTANJA NAVOJNIH SPOJEVA
Samoodvrtanje
Zbog promenjivog opterećenja dolazi do smanjenja
trenja u navojnom spoju i samoodvrtanja.
© Würth Group, 82
NESTANAK SILE TRANJA USLED VIBRACIJA
• Kada nastupi vibracija, tada izgleda kao da navrtka uopšte nije pritegnuta.
• Navrtka se tada okrene za jedan mali ugao.
© Würth Group, 83
NESTANAK SILE TRANJA USLED VIBRACIJA
• Odvijanje je posledica
delovanja jedne od komponenti sile koja deluje u pravcu ose vijka
© Würth Group, 84
TEHNIČKA REŠENJA PROTIV SAMOODVIJANJA
• Samoodvijanje možemo sprečiti na sledeće načine:
• Osiguranjem pomoću dve navrtke.
• Elastičnim osiguračem • Osiguranjem mehaničkim
putem. • Osiguračem sa umetnutom
plastikom. • Hemijskim osiguračem
© Würth Group, 85
OSIGURANJE POMOĆU DVE NAVRTKE
• Osiguranjem pomoću dve navrtke postižemo pojavu suprotnih sila trenja
© Würth Group, 86
OSIGURANJE POMOĆU ELASTIČNE PODLOŠKE
Elastična podloška je primenjljiva samo za vijke i navrtke do klase čvrstoče 5.8
© Würth Group, 87
OSIGURANJE POMOĆU NAZUBLJENE PODLOŠKE
• Nazubljene podloške sa spoljnjim nazubljenjem 0 423 i sa unutrašnjim nazubljenjem 0 424 ..
© Würth Group, 88
OSIGURANJE POMOĆU LEPEZASTE PODLOŠKE
• Lepezaste podloške sa spoljnjim nazubljenjem 0 429 i sa unutrašnjim nazubljenjem 0 428 ..
• Lepezaste podloške sa spoljnim i unutrašnjim nazubljenjem
© Würth Group, 89
OSIGURANJE MEHANIČKIM PUTEM
• Osiguranje mehaničkim putem se postiže rascepkama grupe artikala 0 470 ..
© Würth Group, 90
OSIGURANJE UMETNUTOM PLASTIKOM
• Zahvaljujući umetnutoj plastici, povećava se sila trenja u navojima, artikal 0 368 ..
© Würth Group, 91
WURTH ANAEROBNA SREDSTVA ZA OSIGURANJE VIJAKA
• Načini osiguranja navojnih spojeva
© Würth Group, 92
KORIŠĆENJEM ANAEROBNIH LEPKOVA DOBIJAMO SLEDEĆE:
• Wurth lepkovi za osiguranje navoja su jednokomponentni
lepkovi koji potpuno ispune zazor između spregnutih
navojaka.
• Očvršćavaju bez prisustva vazduha i u kontaktu sa metalnom
površinom se pretvaraju u čvrstu plastičnu masu, stvarajući
dodatno trenje između
spregnutih navojaka.
• Time se sprečava svako dalje
zakretanje u navojnom spoju.
© Würth Group, 93
RASPODELA OPTEREĆENJA U NAVOJNOM SPOJU BEZ WURTH-OVOG SREDSTVA ZA OSIGURANJE VIJAKA
Najveće opterećenje je na prvom navoju u vezi oko 33 %
© Würth Group, 94
RASPODELA OPTEREĆENJA U NAVOJNOM SPOJU SA I BEZ WURTH-OVOG SREDSTVA ZA OSIGURANJE VIJAKA
Rasterećenje opterećenja u navojima
© Würth Group, 95
SILA PRITEGNUTOG SPOJA U ZAVISNOSTI OD CIKLUSA OSCILACIJA
Prednost anaerobnog lepka u odnosu na mehanička osiguranja
Standarna navrtka sa 0 893 243... lepkom
Nazubljena navrtka
Samoosiguravajuća navrtka
Navrtka sa lepezastom podloškom
Standardna navrtka sa elastičnom podloškom
Standarna navrtka bez podloške
DIN PROGRAM VIJAK - NAVRTKA - PODLOŠKA
Škrbović Predrag