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