9. Uvolňování, ohyb a další zabijáci
Proč se spoj uvolní
Proti pootočení matice působí třecí moment MT = MTZ + MTM, a oba členy jsou úměrné předpětí. Klesne-li předpětí, klesne i pojistný účinek — proto se uvolňování vždy zrychluje samo. Předpětí ubývá z těchto důvodů:
- sedání — plastické zplacatění nerovností dosedacích ploch (řeší se hladkými plochami, podložkami, přírubovými hlavami),
- příčné kmitání — spára prokluzuje sem a tam a matice se v jednom smyslu postupně protáčí; tohle je nejúčinnější mechanismus uvolnění a proti němu tření v závitu nepomůže,
- tečení materiálu za vyšších teplot,
- střídavé odlehčování — při poklesu zatížení je šroub na okamžik odlehčen.
| Skupina | Příklady | Co dělá |
|---|---|---|
| třecí | samojistná matice s polyamidem, pružná podložka, přítužná matice | zvyšuje tření; proti příčným kmitům spolehlivě nepomáhá |
| klínové | NORD-LOCK | klín strmější než stoupání závitu — uvolnění vyvolá nárůst předpětí |
| chemické | anaerobní lepidlo | zalepí závit, zároveň těsní |
| mechanická závora | závlačka + korunová matice, drát, pojistná podložka s nosem | součást se nemůže odtočit, i když předpětí zmizí |
Přídavný ohyb
Nejpodceňovanější vliv vůbec. Křivá dosedací plocha, šikmo vrtaná díra nebo nesouosé díry vyvolají ve šroubu ohybové napětí, které se přičte k tahovému — a u krátkých tuhých šroubů může být několikanásobně větší než napětí od předpětí.
Závrtný šroub ohýbaný jednostranně dostane polovinu. Z druhého vzorce je vidět, proč dlouhý šroub ohyb skoro necítí: napětí klesá s 1/l. Od poměru l/d ≈ 22 je σ0 prakticky ustálené a v přesném strojírenství se připouští do 50 MPa, což odpovídá úchylce φ ≈ 0,0012 rad.
Tlak pod hlavou
Poslední kontrola, na kterou se zapomíná: pod hlavou nebo maticí nesmí být takový tlak, aby materiál začal téct. Pak by totiž sedání pokračovalo donekonečna a předpětí by se ztratilo.
pG je orientačně 490 MPa pro S235, 700 MPa pro C45, ale jen 230 MPa pro AlMgSi1 a 210 MPa pro austenitickou nerez. Právě proto se pod šrouby v hliníku dávají podložky — zvětší Ap.