Témata
Reklama

Spojovací součásti a jejich uplatnění ve strojírenské výrobě

16. 06. 2004

Významný podíl součástkové základny strojírenských výrobků tvoří spojovací součásti. Jejich uplatnění je jak v oblasti spojů rozebíratelných, tak i nerozebíratelných. Požadavek na zproduktivnění jejich výroby byl základním předpokladem k jejich technické normalizaci, tedy k tvorbě technických norem pro jednotlivé druhy.

Původní podnikové technické normy spojovacích součástí přerostly rámec organizací a přešly na úroveň norem oborových, národních a posléze mezinárodních. Tyto mezinárodní technické normy (ISO)jsou v posledních letech uplatněny i jako technické normy evropské (EN, EN ISO).
Technická komise ISO/TC 2 "Spojovací součásti" postupně vytvořila systém technických norem, který spočívá v jejich vzájemné vazbě. Každá rozměrová technická norma má odkazy na další technické normy - mechanických vlastností, zkoušení, tolerancí, materiálů a základních prvků, které garantují schopnost vzájemné zaměnitelnosti a formu rozhraní mezi ostatními spojovacími součástmi nebo se spojovanými komponenty. Kromě zmíněných odkazů to mohou být údaje o závitech, požadavcích na přenos otáčivého pohybu, provedení hlavy, přechod mezi hlavou a dříkem, průměry děr, konce šroubů atd.
Uvedený systém je postupně rozšiřován o další technické normy požadavků zákazníků na specifické vlastnosti. Navíc mohou být normalizovány i nové základní vlastnosti, vymezující nově požadované funkce spojovacích součástí.
Reklama
Reklama
Reklama

Struktura systému technických norem spojovacích součástí

Základní technické normy spojovacích součástí se zabývají charakteristikou aplikovatelnou na mnoho dalších produktů, jako jsou třídy vlastností, zkoušení, tolerancí, povlaků, základních prvků atd.
Po několik let se stále častěji jako alternativa vedle elektrolyticky vyloučených povlaků využívá neelektrolyticky nanášených povlaků ze zinkových mikrolamel. Komise ISO/TC 2 byla požádána, aby zpracovala všechny nezbytné požadavky na tyto povlaky, které pak publikovala jako ISO 10 683 v roce 2000. Jednou z předností neelektrolyticky nanášených povlaků ze zinkových mikrolamel je absence rizika vodíkové křehkosti, která může způsobit problémy při elektrolytickém vylučování povlaků, zejména pokud jsou předtím součásti kaleny a popouštěny na vysokou pevnost. Na zjištění vodíkové křehkosti bylo nahlíženo jako na značný problém, a proto ISO/TC 2/SC 1 vypracovala ISO 15 330, která pomáhá nalezení jeho řešení v dodavatelsko-odběratelských vztazích.

Šrouby s vnitřním hexalobulárem

Vedle vnitřních šestihranů a křížových drážek byly normalizovány další prvky pro přenos otáčivého pohybu šroubů, vnitřní hexalobulár, jemuž byla přiřazena značná důležitost během posledních několika let. Následně byly vypracovány technické normy ISO několika typů šroubů s tímto prvkem. ISO 14 580 a ISO 14 583 až po ISO 14 587, týkající se metrických šroubů a šroubů do plechu, by mohly nahradit doposud užívané šrouby s křížovými drážkami v případech lepšího přenosu otáčivého pohybu nebo delší životnosti montážních nástrojů. V některých případech je výška hlavy šroubů s vnitřním hexalobulárem nepatrně zvětšena z důvodu zvýšení meze pevnosti. Proto byla také v roce 2003 zahájena revize normy prvku vnitřního hexalobuláru, neboť využívání v poslední době nabývá na významu, a bylo tudíž nutné zohlednit praktické zkušenosti s používáním a výrobou těchto součástí.
Pokud se týká šroubů s válcovou hlavou a vnitřním hexalobulárem (ISO 14 579), je jejich využití namísto šroubů s vnitřním šestihranem bez problému, protože tyto šrouby jsou vzájemně zaměnitelné. V tomto případě otázky schopnosti přenosu otáčivého pohybu nebo životnosti montážního nářadí nemají velký význam. Dokonce je známo, že montážní nářadí s aplikací na vnitřní hexalobulár má větší odolnost proti opotřebení právě z důvodu tvaru tohoto prvku.

Šrouby se šestihrannou hlavou a šestihranné matice s přírubou

ISO/TC 2 sjednotila řady norem ISO šroubů se šestihrannou hlavou a šestihranných matic s přírubou zpracováním norem pro spojovací součásti s jemným metrickým závitem. Navíc již byla publikována technická norma ISO šroubů se šestihrannou hlavou s přírubou a s hrubým závitem, které jsou podle výrobní třídy A, ve srovnání s dosavadními spojovacími součástmi, které jsou podle výrobní třídy kombinace A/B.

Šrouby s neztratitelnými podložkami

Šrouby s neztratitelnými podložkami s metrickým závitem ISO a se závitem do plechu právě tak jako ploché kruhové podložky byly také normalizovány. Tyto šrouby vycházejí jednak ze stávajících norem pro šrouby, šrouby do plechu a ploché kruhové podložky, ovšem mají zvláštní geometrické vlastnosti, které umožňují podložce stát se neztratitelnou po její kompletaci se šroubem. Proto může montážní sestava šroubu a podložky za běžných podmínek nahradit volný šroub a podložku. Jsou navzájem zcela zaměnitelné a mají identické mechanické a funkční vlastnosti.

Samovrtné šrouby se závitem do plechu

Jedná se o technické normy šroubů se závitem do plechu, které vyvrtávají vlastní díry v okamžiku spojování součástí. Mechanické a funkční vlastnosti těchto šroubů jsou specifikovány ve zvláštní technické normě ISO.
Samovrtné šrouby podle těchto norem mají totožnou geometrii (vyjma závrtného konce) a v podstatě také stejné hlavní mechanické vlastnosti jako šrouby do plechu s příslušným tvarem hlavy šroubu a dalšími vlastnostmi, a tudíž jsou schopny je plně nahradit.

Závitotvorné šrouby

Zatímco metrické šrouby běžně potřebují k vytvoření spoje matici nebo předvrtanou díru, závitotvorné šrouby tyto požadavky nemají. Mohou být k vytvoření místa spoje šroubovány přímo do obyčejné díry v komponentu, neboť tvářejí vlastní závit. V protikladu k ostatním metrickým šroubům tento typ šroubů není klasifikován třídou pevnosti, ale tvrdostí a pevností ve smyku, protože právě to jsou rozhodující funkční charakteristiky.

Trhací nýty

Trhací nýty jsou využívány v případech, kde je přístup k místu spojení možný pouze z jedné strany. Skládají se z těla nýtu a z trnu, který po snýtování vytváří hlavu nýtu na nepřístupné straně spoje. ISO/TC 2 rozhodla rozšířit řadu norem pro nejdůležitější trhací nýty, jmenovitě trhací nýty s předepsaným přetržením trnu. Tyto nýty jsou využívány s uzavřenými a otevřenými konci a jsou dostupné v mnoha materiálových kombinacích těl a trnů nýtu.
Nejprve byla vydána norma termínů a definic, následně norma zkoušení všech mechanických a funkčních vlastností. Dosud bylo publikováno 16 technických norem nýtů s otevřenými a uzavřenými konci.

Zkvalitňování stávajících technických norem ISO

Přestože technické normy ISO by měly představovat prvek stability, kterému může zákazník důvěřovat, je nutné čas od času zkontrolovat, zdali jsou stále plně vyhovující. Je zřejmé, že vývoj materiálů a technologií umožňuje vývoj spojovacích součástí dosahujících kvalitativně lepších parametrů a nových vlastností. Technická normalizace musí být vždy přizpůsobena tomuto vývoji. To byl také důvod, proč tři technické normy ISO, které byly považovány za základ spojovacích součástí, musely být revidovány. Jsou to technické normy mechanických vlastností šroubů vyrobených z oceli (ISO 898-1) a pro tolerance spojovacích součástí (ISO 4759-1 a -3). Navíc byly revidovány technické normy přejímací kontroly a elektrolyticky vyloučených povlaků. ISO 4753 pro konce šroubů byla nahrazena novými prvky, poskytující nové funkce spojovacích součástí.
Při revizi norem šroubů se šestihrannou hlavou, šestihranných matic a plochých kruhových podložek byly vzaty v úvahu zkušenosti získané z předcházejících vydání těchto norem.

Kdo má prospěch z norem ISO spojovacích součástí a kde jsou jejich problémy?

Část otázky může být zodpovězena pohledem do pracovních skupin, které technické normy vypracovávají.
V první řadě je práce na technických normách v ISO/TC 2 realizována výrobci spojovacích součástí. Na této práci se podílí pouze několik expertů ze strany uživatele či akcionáře (dealer/distributor v zastoupení výrobce).
Mezi širokou řadou uživatelů je to právě automobilový průmysl, který hraje hlavní roli při stanovování požadavků, a výrobci, kteří jsou si vědomi toho, co automobilový průmysl (ale také ostatní průmyslová odvětví) od technické normalizace očekává.
To je důvod, proč technická normalizace spojovacích součástí funguje uspokojivě i přesto, že uživatelé jsou zastoupeni v nižším počtu.
Za těchto okolností není zarážející, že většina návrhů nových norem ISO nebo revize stávajících je urgována především automobilovým průmyslem nebo vzniká se zřetelem na požadavky plynoucí z tohoto průmyslu. Pro ostatní by se dalo říci: "Co je dobré pro automobilový průmysl, je vyhovující i pro jiná odvětví." Automobilové společnosti vykazují cílený zájem o technické normy ISO. Pohled do zemí, ve kterých byly národní technické normy nahrazeny technickými normami mezinárodními, svědčí o tom, že tato změna vytvořila předpoklad pro využití spojovacích součástí podle technických norem ISO v automobilovém průmyslu. To není bohužel vždy případ ostatních odvětví v průmyslu, a to ze tří hlavních důvodů:
Přeměna z existujících národních technických norem na technické normy ISO nutí uživatele vynaložit vysoké organizační a logistické výdaje, protože spojovací součásti jsou využívány na všech místech na světě a mnoho z nich vyžaduje konstrukční změny.
Produkty podle norem ISO nejsou vždy dosažitelné, alespoň ne za rozumnou či akceptovatelnou cenu, a proto jednotliví uživatelé nemají odpovídající ekonomický "vliv" na ovlivnění trhu.
Mnoho uživatelů spojovacích součástí není informováno o existenci nových norem. Neustále poptávají spojovací součásti vyrobené podle původních norem (obecně podle národních norem), protože nejsou informování o skutečnosti, že technické normy ISO již národní technické normy nahradily.
Zkušenosti z posledních několika let ukazují, že proces přeměny produktů vyráběných podle technických norem ISO potrvá ještě dlouhou dobu. Přesto výsledek systematických revizí technických norem ISO jednoznačně dokazuje, že jsme na správné cestě. Převažující většina členských zemí vytvořené technické normy ISO schválí, pouze v několika případech jsou technické normy ISO zamítnuty, a to díky nedostatečné relevantnosti požadavků trhu.
Všechny citované mezinárodní technické normy byly vydány paralelně jako evropské technické normy CEN/TC 185 "Mechanické spojovací součásti se závitem a bez závitu a příslušenství", a tudíž byly zavedeny do soustavy ČSN.
Ing. Jaroslav Janák
Jaroslav Skopal
Reklama
Vydání #6
Kód článku: 40634
Datum: 16. 06. 2004
Rubrika: ČNI / EU a normalizace
Autor:
Firmy
Související články
Česká republika na zasedání ISO v Riu

Ve dnech 8. až 12. září se v Riu de Janeiro konalo 37. plenární zasedání ISO (ISO General Assembly), kde se role hostitele ujal brazilský normalizační institut ABNT.

Stavme na pozitivním a fungujícím

Česko patřilo ke konci roku 2023 k zemím, jejichž ekonomika stále nedosáhla předcovidové úrovně. Hospodářský růst bude podle většiny ekonomů i v tomto roce velmi pomalý. Situaci komplikují nepříliš optimistické faktory, jako je nestabilita veřejných financí, výroba postavená na subdodávkách, nedostatečná infrastruktura a další. Když k tomu připočteme vnější geopolitické okolnosti, není situace příliš příznivá. A o tom, jak toto vše ovlivňuje automobilový průmysl a jak se zbavit stigmatu subdodavatelské země, jsme hovořili s Petrem Knapem, odborníkem společnosti EY pro automobilový průmysl.

Blíží se druhý ročník veletrhu broušení

Od 14. do 17. května 2024 se koná druhý ročník veletrhu GrindingHub, který odborníkům z celého světa představí – poprvé v historii ve čtyřech výstavních halách – nejnovější technologická řešení v oblasti broušení. Tentokrát se ve Stuttgartu představí přes 460 vystavovatelů z 31 zemí.

Související články
Kompozitní materiály z přírodních zdrojů

Veřejnost se stále více snaží být environmentálně odpovědnou. Ani napříč odvětvími průmyslu tomu není jinak. V oblasti kompozitních materiálů můžeme v posledních letech sledovat stále častější tendence využívat přírodní materiály jako náhradu konvenčních syntetických produktů. Roste poptávka po vláknech na rostlinné bázi (například vláknech ze lnu, konopí nebo sisalu) a tyto materiály získávají významný podíl na celkové produkci kompozitních výrobků.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Letošní veletrh Formnext slibuje hojnou účast

Formnext, přední světový veletrh aditivní výroby a průmyslové produkce nové generace, slaví úspěšný start do nového veletržního roku – navzdory poněkud utlumené ekonomické situaci v Německu a globálním politickým výzvám se do konce února přihlásilo již přibližně 574 společností z 35 různých zemí.

MM Glosa: Sem se mi dívejte

Filmový a televizní dabing byl naší pýchou. František Filipovský nechť je toho důkazem. Úspěch rolí legendárního francouzského herce Louis de Funès, jehož vlastní hlas nikterak neupoutá, je z velké části právě dán mistrovským dabingem. Osobně bych se s ohledem na výuku jazyků tohoto pomyslného dabingového prvenství klidně vzdal a jménem Husákovy generace ho vyměnil za možnost zhlédnout černobílé upozornění ČST například před legendárním seriálem Profesionálové, že: „Pořad je v původním znění s titulky“, a agenty z CI5 slyšet v originále, a dostávat tak pod kůži hovorové fráze a výslovnost.

Promluvy Štefana Kassaye: Protiřečení na denním pořádku

Kolem nás, u nás, všude, kde existuje život, se každou vteřinu odehrávají miliony událostí, které zasahují jednotlivce, komunity, státy. Rostou nepokoje, protesty a skandování, pouliční bitvy, rebelie. Systémy budované člověkem v sílící zlovůli a vlivem ničivých výroků se řadu let dostávají do úpadku. Jsme svědky válečných konfliktů, nových a nových hrozících válek.

O stavu ekonomiky a roli vůdců

V povídání s Janem Urbanem, vysokoškolským pedagogem, podnikovým poradcem, publicistou a autorem řady knih a článků, se prolíná řada myšlenek nedávno zesnulého profesora Milana Zeleného, i když se osobně nikdy nepotkali. Několik top manažerů a emeritních CEO, kterým jsme tento rozhovor poskytli před zveřejněním, doporučilo slova Jana Urbana tesat do kamene. V intencích uvažování excelentních ekonomů Zeleného i Urbana lze říci, že dosud panuje rozpor, který nastiňuje tento rozhovor: trend zaměňování popisu akce za akci samotnou se spíše prohlubuje místo toho, aby v praxi ustupoval – v politice, podnikání i ve vzdělávání.

Plzeňské setkání strojařů

Katedra technologie obrábění Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni letos uspořádala již devátý ročník mezinárodní konference Strojírenská technologie Plzeň. V porovnání s minulým ročníkem zaznamenala podstatně větší návštěvnost – čítala téměř dvě stě účastníků a uskutečnilo se bezmála šedesát prezentací. Náš časopis na konferenci figuroval jako mediální partner akce.

MM Glosa: Eine große Katastrophe

V Německu to stále vře. Vedle obav z politických iniciativ a churavějící ekonomiky řeší naši západní sousedé i otázky rasismu. Skupina vědců, jejichž úkolem bylo zkoumat, jak kdysi dávno žili dinosauři, se raději zabývá otázkou, zda jména dinosaurů odpovídají dnešnímu duchu doby. Zatímco dinosauři kdysi obývali Zemi bez zájmu o politickou korektnost, jejich jména jsou nyní předmětem vášnivých debat, zdali nejsou rasistická nebo sexistická…

Co přinese rok 2024 v oblasti automatizace?

Řada otřesů v posledních několika letech předznamenala novou éru zvýšených geopolitických a ekonomických rizik. Výrobci jsou nuceni k tomu, aby do obchodních modelů začlenili odolnost a flexibilitu a aby přehodnotili globální dodavatelské řetězce a vztahy. Zároveň stoupá tlak na začlenění principů ESG do rozhodování o provozu (tato zkratka z anglických slov environment, social a governance označuje vliv firmy na životní prostředí, pracovní podmínky ve firmě a její vliv na společnost, celkové fungování firmy uvnitř i navenek a její transparentnost).

Promluvy Štefana Kassaye: Devalvace vědy vědeckou komunikací?

Užívání cizích slov v běžné řeči ještě nikoho neudělá vědcem ani to nepovýší jeho společenskou úroveň. Přesto má člověk, kromě běžné výměny názorů, svůj záměr, kterému odpovídá i příslušný komunikační styl. Pochopitelně, že vysoce uznávaná osobnost chce mít možnost být šiřitelem svých vlastních názorů.

Promluvy Štefana Kassaye: S novým rokem nové příležitosti

Milý úsměv již z dálky prozrazuje dobrou náladu Janka, mého přítele z dětství. Září radostí, z byť i náhodného setkání. „Štefane, víš, co všechno mě čeká? Tvrdá robota. Počínaje prvním pracovním dnem.“ Řekne mi hned na uvítanou. Jeníček toho má vždy dost na práci. Zlepšovací návrhy, inovace… A navíc, jako představitel podniku, svým dobře míněným posláním oplývá nesmírným zájmem o vše kolem. Chce šířit dobro, a pomáhat lidem realizovat jejich předsevzetí. Není to ale vždy tak jednoduché, vnější svět ovlivňuje ten náš vnitřní. Například, když byl prezentován vládní program, vyslechli jsme různá vyjádření, často i extrémní. Projevoval se určitý osobnostní intelekt. A jak dny plynou, až příliš často odkrývají znova rozdané karty. Do státní ekonomiky pronikají politické názory, a ekonomika je součástí podnikání.

Jak ušetřit za energie: Využijte odpadní teplo

Řada průmyslových provozů využívá různé technologie, při nichž vzniká velké množství odpadního tepla. Tato draze získaná energie často uniká bez užitku, například ve formě odvodu horkých spalin komínem. Na druhé straně teplo potřebujeme na ohřívání vody nebo na vytápění. K tomu, abychom unikající teplo zadrželi a využili je tam, kde je ho potřeba, slouží technologie zpětného získávání neboli rekuperace tepelné energie.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit