Podkładka zabezpieczająca a podkładka płaska: kluczowe różnice, zastosowania i wskazówki dotyczące kolejności montażu

Na większości stołów montażowych i samochodów ciężarowych pojemniki na pralkę są umieszczone obok siebie: w jednym znajdują się podkładki płaskie DIN125, w drugim podkładki sprężyste DIN127. Dla nowego nabywcy wyglądają one zamiennie. Nie są. Wybór podkładki zabezpieczającej lub podkładki płaskiej decyduje o tym, jak zachowuje się połączenie śrubowe przez cały okres jego użytkowania: jedna podkładka reguluje ciśnienie, druga przeciwdziała rotacji, a wybranie niewłaściwej rzadko pojawia się w czasie kontroli. Pojawia się dwa lata później, kiedy wibrujący wspornik przenośnika zaczyna się obluzowywać.

W tym przewodniku porównano oba typy pod względem funkcji, geometrii, obowiązujących norm i rzeczywistego zachowania wibracyjnego, a następnie omówiono kolejność układania, którą można przekazać bezpośrednio do hali produkcyjnej. Wszystkie przykłady rozmiarów wykorzystują powszechnie stosowane okucia metryczne: śruby M8, M10 i M12 w klasie właściwości 8.8.

Co robi płaska podkładka: rozkładanie obciążenia, ochrona powierzchni

Płaska podkładka to cienki, płaski pierścień, płaski po obu stronach, który rozkłada siłę docisku śruby lub nakrętki na większą powierzchnię nośną i chroni powierzchnię złącza przed zadrapaniami i osadzeniem.

Liczby są proste. Podkładka DIN 125A do śruby M8 ma średnicę wewnętrzną 8,4 mm, średnicę zewnętrzną 16 mm i grubość 1,6 mm. Jego zadaniem jest arytmetyka: to samo obciążenie zacisku rozłożone na większej powierzchni oznacza niższy nacisk powierzchniowy, dzięki czemu bardziej miękkie materiały podłoża, takie jak aluminium, drewno, blacha i tworzywo sztuczne, nie ugniatają się ani nie przeciągają pod nakrętką.

Ile powierzchni faktycznie dodaje pralka? Stosując standardowe wymiary czoła nakrętki (dw) w porównaniu z wymiarami podkładki DIN 125, efektywna powierzchnia łożyska zwiększa się ponad dwukrotnie w przypadku M8 i M10 oraz prawie trzykrotnie w przypadku M12:

Gdzie płaska podkładka zasługuje na swoje miejsce:

• Miękkie lub cienkie materiały podstawowe: profile aluminiowe, elementy drewniane, gipsowe i plastikowe
• Zbyt duże, szczelinowe lub wydłużone otwory, przez które może przeciągnąć się goła nakrętka
• Powierzchnie malowane, anodowane lub ocynkowane, które nie mogą zacierać się podczas dokręcania
• Każdy zespół, w którym liczy się stałe zachowanie momentu obrotowego i napięcia

Podkładki płaskie DIN125 / GB97.1 Te płaskie podkładki zgodne z niemieckimi normami rozkładają obciążenia śrub i nakrętek, chronią współpracujące powierzchnie przed zużyciem i poprawiają stabilność połączeń, co czyni je podstawowym wyborem wszędzie tam, gdzie płaska podkładka zasługuje na swoje miejsce. Zobacz produkt →

Co robi podkładka zabezpieczająca: sprężyna, która walczy z wycofywaniem się

Podkładka zabezpieczająca to dzielony, spiralnie zwinięty pierścień z hartowanej stali sprężynowej, który dociska łeb nakrętki lub śruby, aby zapobiec niezamierzonemu obrotowi.

W przypadku śruby M8 pierścień DIN 127 ma grubość około 2,0 mm. Pomysł projektu polega na działającej sile sprężyny pod nakrętką. W praktyce historia jest skromniejsza: gdy nakrętka osiągnie pełny moment obrotowy, cewka jest już spłaszczona prawie do poziomu. Doświadczeni monterzy wiedzą, że przy końcowym momencie obrotowym zachowuje się on podobnie do płaskiego pierścienia, więc większość działania blokującego wynika z zagryzania jego końców, a nie z pozostałego skoku sprężyny.

To ugryzienie jest przydatne w przypadku połączeń sztywnych, stal ze stalą, gdzie części nie mogą się zbytnio ślizgać: ramy maszyn, wsporniki stałe, obudowy. Na miękkich powierzchniach końce wgryzają się w materiał podstawowy, tworzą zadziory i mogą sprawić, że poluzowanie będzie łatwiejsze, a nie trudniejsze.

Praktyczne miejsca, w których podkładka sprężysta nadal ma sens:

• Sztywne połączenia stal-stal narażone na lekkie, przerywane wibracje
• Niekrytyczne modernizacje, w których nie ma pod ręką nakrętki o dominującym momencie obrotowym
• Połączenia śrubowe przelotowe, w których nakrętka jest elementem obrotowym

Podkładki sprężyste DIN127 Te hartowane podkładki sprężyste, dostępne w wersji z rozprężnością wewnętrzną i zewnętrzną, dociskają nakrętki i śruby, aby zapobiec poluzowaniu się pod wpływem wibracji, co jest idealne w opisanych tutaj praktycznych miejscach. Zobacz produkt →

Podkładka zabezpieczająca a podkładka płaska: porównanie obok siebie

Zasadniczą różnicę można łatwo stwierdzić: płaska podkładka kontroluje nacisk i uszkodzenia powierzchni, podkładka zabezpieczająca jest odporna na poluzowanie i żadna z nich nie spełnia swojej roli.

Co testy wibracyjne pokazują na temat podkładek sprężystych

Laboratoryjne badania wibracji poprzecznych wielokrotnie wykazały, że dzielona podkładka zabezpieczająca może stracić większość swojego napięcia wstępnego, dlatego inżynierowie traktują ją jako lekką pomoc blokującą, a nie rozwiązanie w przypadku kluczowych połączeń.

Test DIN 65151, znany jako test Junkera, zaciska złącze, a następnie potrząsa nim poprzecznie z kontrolowaną amplitudą, podczas gdy czujnik rejestruje resztkową siłę zacisku. Na szeroko powtarzanych krzywiznach zespoły ze śrubowymi podkładkami sprężystymi wykazują gwałtowny początkowy spadek napięcia wstępnego, często spadający do niewielkiego ułamka wartości początkowej w pierwszej fazie przebiegu. To samo złącze, prawidłowo dokręcone bez pierścienia dzielonego, utrzymuje siłę zacisku znacznie dłużej.

Na taki wynik wpływają dwie rzeczy. Cewka jest już płaska przy momencie montażowym, więc nie ma już prawie żadnego skoku, aby absorbować ruch. Podczas przesuwania poprzecznego obracające się części pokonują niewielkie tarcie na końcu, pozostawiając szczelinową podkładkę zwiększającą naprężenie w złączu.

Kupowanie na wynos: zachowaj podkładki zabezpieczające do statycznych, sztywnych połączeń i wydawaj prawdziwy budżet na obciążenia wibracyjne na nakrętki o przeważającym momencie obrotowym, elementy złączne kołnierzowe z rozsądną długością zacisku i montaż z kontrolowanym momentem obrotowym.

Podkładka zabezpieczająca a podkładka płaska w praktyce: kolejność układania na śrubie

Rozwiązanie domyślne, które można zastosować w warsztacie: płaska podkładka pod łbem śruby, podkładka sprężysta pod nakrętką i druga płaska podkładka pomiędzy podkładką zabezpieczającą a dowolną miękką lub wykończoną powierzchnią.

Śruby sześciokątne DIN933 / DIN931 Śruby sześciokątne DIN933 z pełnym gwintem i DIN931 z gwintem półgwintowym dobrze komponują się z układem ułożenia płaskich podkładek zabezpieczających, wytrzymując wyższy moment obrotowy, obciążenie i dłuższe połączenia na hali produkcyjnej. Zobacz produkt →

Materiał i powłoka: Dopasowanie podkładek do środowiska pracy

Materiał podkładki musi pasować zarówno do śruby, jak i do środowiska: stal nierdzewna na zewnątrz i w strefach mokrych, powlekana stal węglowa w pomieszczeniach zamkniętych, stal hartowana pod śrubami o wysokiej wytrzymałości.

• Stal nierdzewna, zazwyczaj 304, do zastosowań na zewnątrz, przybrzeżnych, wilgotnych lub narażonych na działanie wody, a cały zestaw powinien być wykonany ze stali nierdzewnej, aby korozja szczelinowa nie była łatwym partnerem
• Powlekana stal węglowa, ocynkowana lub podobna, do montażu w pomieszczeniach suchych, dopasowana do własnej powłoki śruby, tak aby jedna część nie korodowała wcześniej
• Podkładki ze stali hartowanej na wskroś pod śruby klasy wytrzymałości 8.8 i 10.9, ponieważ niehartowana podkładka osadza się i traci powierzchnię nośną

Wybór powłoki podlega takim samym kompromisom pod względem kosztów i korozji, jak w przypadku śrub. Porównanie stali nierdzewnej, ocynkowanej i ocynkowanej wyjaśnia matematykę, jeśli porównujesz budżet ze środowiskiem usług.

Często zadawane pytania

Czy można używać razem podkładki zabezpieczającej i podkładki płaskiej?

Tak i jest to powszechne. Płaska podkładka skierowana jest w stronę powierzchni złącza; podkładka zabezpieczająca opiera się o nakrętkę, więc jej końce mogą ugryźć. Na miękkich powierzchniach umieść płaską podkładkę pomiędzy złączem a podkładką sprężystą.

Czy podkładka zabezpieczająca wchodzi pod nakrętkę czy pod łeb śruby?

Zwykle pod nakrętką, ponieważ nakrętka jest elementem obracającym się podczas dokręcania i serwisowania. Pod zwykłym łbem śruby również to działa, ale strona nakrętki jest konwencją stosowaną przez większość rysunków.

Czy podkładkę sprężystą można ponownie wykorzystać?

Traktuj go jako jednorazowy. Po spłaszczeniu, pęknięciu lub widocznym ugryzieniu nie zapewnia już siły sprężyny ani czystego zgryzu, a ponownie użyte pierścienie są powracającą przyczyną luźnych połączeń wykrywanych podczas konserwacji.

Czy zawsze potrzebuję podkładki zabezpieczającej na złączu śrubowym?

Nie. Sztywne, statyczne połączenia z właściwym momentem obrotowym często nigdy się nie poluzowują. Dodaj blokowanie tylko tam, gdzie istnieje ryzyko rotacji i pamiętaj, że płaska podkładka pozostaje właściwym rozwiązaniem, gdy prawdziwym problemem jest nacisk powierzchniowy, a nie poluzowanie.