Co zrobić, aby połączenie śrubowe było wytrzymałe?

Połączenia śrubowe zaliczane są do bezpośrednich połączeń rozłącznych i wykorzystywane w wielu dziedzinach gospodarki, od produkcji niewielkich urządzeń do zastosowań domowych, przez budownictwo, po budowę maszyn przemysłowych. Bezpieczeństwo użytkowania takich konstrukcji w dużej mierze uzależnione jest od wytrzymałości połączeń. Co zrobić, aby była jak najwyższa?

Wykonywanie połączeń śrubowych

Połączenia śrubowe należą do najczęściej wykorzystywanych sposobów łączenia elementów ze stali i żelaza w budownictwie oraz w budowie maszyn. Tego typu połączenia są zdolne do przenoszenia sił osiowych i tnących, a także momentów zginających w styku, dzięki czemu ograniczają wzajemne przemieszczanie się łączonych części. Wykonanie połączenia śrubowego obejmuje kilka etapów, w tym: wyznaczanie punktów dla śrub na powierzchni łączonych części; wykonanie otworów; umieszczenie w otworach elementów śrub i dokręcenie nakrętek z kontrolą naciągu (dokręcenie lub sprężanie).

Wykonywanie połączeń śrubowych nie wymaga specjalistycznej wiedzy ani szczególnych kwalifikacji. Tego typu połączenia powstają szybko nawet w bardzo trudnych warunkach i sytuacjach, bez konieczności użycia skomplikowanych urządzeń. Największym wyzwaniem jest projektowanie. Aby połączenie zapewniało wymaganą wytrzymałość, inżynier musi wybrać elementy złączne odpowiadające wymaganiom w danym zastosowaniu – uwzględniając projektowane wartości oddziałujących na nie sił i granicę plastyczności materiału, z którego wykonano elementy łączone. 

Zwiększenie wytrzymałości połączenia śrubowego

W projekcie inżynierskim połączenia muszą znaleźć się dokładne wytyczne odnośnie wymaganej klasy wytrzymałościowej dla całego zestawu śrubowego, a więc dla śruby, nakrętki i podkładki. Zgodnie z klasą i średnicą śruby przyjmuje się odpowiedni moment dokręcenia, a więc taki, który pozwoli uzyskać zakładaną wartość siły rozciągającej w śrubie – opowiada ekspert z firmy HYTORC.

Najprostszym sposobem na osiągnięcie maksymalnej wytrzymałości połączenia jest wykorzystanie śrub sprężających ze stali wysokowytrzymałościowych. Śruby tego typu dokręca się za pomocą klucza dynamometrycznego – narzędzie pozwala na kontrolę wstępnego naciągu łączników. Sprężenie śrub skutkuje bardzo mocnym dociśnięciem do siebie łączonych części konstrukcji, dzięki czemu ich powierzchnie przenoszą część sił przez tarcie. Śruby ze stali wysokowytrzymałościowych mogą być wykorzystywane również w połączeniach niesprężanych. W takiej sytuacji pozwalają na zmniejszenie ilości połączeń w styku; są też mniej pracochłonne w montażu.