Navrtka
Navrtka (matica) je mašinski element koji ima otvor ili rupu sa navojem. Navrtka se u većini slučajeva koristi u kombinaciji sa odgovarajućim vijkom kako bi se spojili različiti mašinski elementi. Ova dva elementa su spojena zajedno zahvaljujući sili trenja između vijka i navrtke i površinskom pritisku između navrtke i elementa koji se spaja ovom vezom. Ukoliko su vijak i navrtka izloženi vibracijama često se koriste dodatni mašinski elementi kako bi se sprečilo neželjeno otpuštanje ovih navojnih elemenata (elastična podloška, rascepka i sl.). Ukoliko je poželjno osiguranje navojnog spoja bez dodatnih elemenata, koriste se samoosiguravajuće navrtke, koje pomoću različitih konstruktivnih rešenja povećavaju trenje u navoju ili na neki drugi način ne dozvoljavaju popuštanje navojnog spoja.
Kao i kod vijaka i navrtka može imati levi ili desni (najčešće u upotrebi) navoj.
Vrste navrtki i materijali za izradu
uredi
Postoji mnoštvo različitih materijala za izradu navrtki, kao i mnoštvo raznih oblika navrtki. Osnovni oblik navrtke je šestougao, oblik koji je našao vrlo široku primenu u praksi. Ovaj oblik je dobar jer omogućava dobar prilaz alatima na mestima ograničenog prostora, mogućnost podele zakretanja na ugao od 30°, a posebno dobra osobina je da je manje osetljiv na trošenje i habanje, te se teže pretvori u krug, što onemogućava dalju upotrebu.
Dužina navrtke zavisi od prečnika njenog provrta i od vrste materijala od kojeg se navrtka izrađuje. Generalno, važi pravilo da opterećenje koje imaju navoji navrtke u zahvatu s vijkom moraju biti veći od potrebnog opterećenja za pucanje vijka. Za uobičajene navrtke se uzima da je njihova dužina jednaka 0,8 d, što omogućuje oko četiri kruga navoja unutar navrtke.
Potreba za korišćenjem navrtke na raznim mestima i za razne namene uzrokovala je pojavu mnoštva raznih vrsta navrtki. Na slikama desno samo je jedan mali deo oblika i vrsta navrtki.
Materijali za izradu navrtki takođe zavise od njihove namene. Većina se radi od raznih vrsta čelika, a mogu se naći i mesingane, aluminijumske, plastične, bakelitne i druge.
Njihova veličina je definisana dimenzijom vijka, a može biti vrlo mala (urarski vijci i matice), a i vrlo velika (na velikim uređajima i osovinama).
Najčešće vrste navrtki
urediPrema obliku, navrtka može biti:[1][2]
- Šestougaona (najčešće u upotrebi)
- Kvadratna
- Leptir navrtka
- T navrtka
- Slepa navrtka („kapica“)
- „Unit“ navrtka
- Navrtka sa žljebovima
- Navrtka za zavarivanje
Prema načinu osiguranja od odvrtanja, može biti:
- Sa plastičnim prstenom
- Sa žljebovima za rascepku
- Sa nazubljenim prstenom
Navrtke za privarivanje
urediNavrtke za privarivanje imaju s čeone strane 4, odnosno 3 bradavice, kojima se privaruju na limove. S njima se i na tankim limovima postiže ista opteretivost kao i s normalnim navrtkama. Njihova upotreba je poželjna, jer znatno olakšavaju montažne radove, posebno na teško pristupačnim mestima.
Uloženi naglavak
urediTreba još spomenuti uložene naglavke, s spoljnim i unutrašnjim navojem, koji su na kraju zarezani ili bušeni. Pri uvijanju u glatko izbušene rupe, oštri bridovi na zarezima ili provrtima naglavka urežu se i usidre u zid izbušene rupe. Pričvrsni vijci uvijaju se onda u unutrašnji navoj naglavka, isto kao i u normalne uvrte s navojem u delovima. S takvim uložnim naglavcima izvanredno se vijcima spajaju, čvrsto i trajno, delovi od lakih metala, sivog liva, veštačkih masa, drva ili vlaknastog materijala. Jednostavnost upotrebe skraćuje vreme obrade, često štedi skupe alate i smanjuje otpad.
Dimenzije šesterostrane matice
uredi| Nazivni prečnik otvora D (mm) |
Korak navoja P (mm) |
Ključ A/F (mm) |
Spoljašnji prečnik A/C (mm) |
Visina H (mm) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Prvi red prioriteta |
Drugi red prioriteta |
normalni | fini | ISO | DIN | JIS | Šestougaona matica | Kontramatica | Najlonska matica | |
| 1 | 0,25 | 2,5 | ||||||||
| 1,2 | 0,25 | |||||||||
| 1,4 | 0,3 | |||||||||
| 1,6 | 0,35 | 3,2 | ||||||||
| 1,8 | 0,35 | |||||||||
| 2 | 0,4 | 4 | 1,6 | 1,2 | - | |||||
| 2,5 | 0,45 | 5 | 2 | 1,6 | - | |||||
| 3 | 0,5 | 5,5 | 6,4 | 2,4 | 1,8 | 4 | ||||
| 3,5 | 0,6 | 6 | ||||||||
| 4 | 0,7 | 7 | 7 | 7 | 8,1 | 3,2 | 2,2 | 5 | ||
| 5 | 0,8 | 8 | 8 | 8 | 9,2 | 4 | 2,7 | 5 | ||
| 6 | 1 | 0,75 | 10 | 10 | 10 | 11,5 | 5 | 3,2 | 6 | |
| 7 | 1 | 11 | 5,5 | 3,5 | - | |||||
| 8 | 1,25 | 1 | 13 | 13 | 12 | 15 | 6,5 | 4 | 8 | |
| 10 | 1,5 | 1,25 ili 1 | 16 | 17 | 14 | 19,6 | 8 | 5 | 10 | |
| 12 | 1,75 | 1,5 ili 1,25 | 18 | 19 | 17 | 22,,1 | 10 | 6 | 12 | |
| 14 | 2 | 1,5 | 21 | 22 | 19 | 11 | 7 | 14 | ||
| 16 | 2 | 1,5 | 24 | 24 | 22 | 27,7 | 13 | 8 | 16 | |
| 18 | 2,5 | 2 ili 1,5 | 27 | 15 | 9 | 18,5 | ||||
| 20 | 2,5 | 2 ili 1,5 | 30 | 30 | 34,6 | 16 | 10 | 20 | ||
| 22 | 2,5 | 2 ili 1,5 | 32 | |||||||
| 24 | 3 | 2 | 36 | 41,6 | 19 | |||||
| 27 | 3 | 2 | 41 | |||||||
| 30 | 3,5 | 2 | 46 | 53,1 | 24 | |||||
| 33 | 3,5 | 2 | ||||||||
| 36 | 4 | 3 | 55 | 63,5 | 29 | |||||
| 39 | 4 | 3 | ||||||||
| 42 | 4,5 | 3 | ||||||||
| 45 | 4,5 | 3 | ||||||||
| 48 | 5 | 3 | ||||||||
| 52 | 5 | 4 | ||||||||
| 56 | 5,5 | 4 | ||||||||
| 60 | 5,5 | 4 | ||||||||
| 64 | 6 | 4 | ||||||||
SAE heksagonalne navrtke
uredi| UTS veličina |
Normalni otvor dijametar, D |
Korak, P | Preko ravni, A/F |
Preko uglova, A/C |
Visina, -{H | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Grubi (UNC) | Fini (UNF) | Ekstra fini (UNEF) | Heksagonalana navrtka | Kontranavrtka | Najlonska navrtka | |||||||||||||||||||
| (in) | (mm) | (in) | (mm) | (in) | (mm) | (in) | (mm) | (in) | (mm) | (in) | (mm) | (in) | (mm) | (in) | (mm) | (in) | (mm) | |||||||
| #0 | 5⁄32 | 0,1563 | 3,969 | |||||||||||||||||||||
| #1 | 5⁄32 | 0,1563 | 3,969 | |||||||||||||||||||||
| #2 | 0,086 | 2,1844 | 3⁄16 | 0,1875 | 4,763 | 5,18 | 1,65 | |||||||||||||||||
| #3 | 3⁄16 | 0,1875 | 4,763 | 5,10 | 1,85 | |||||||||||||||||||
| #4 | 0,1120 | 2,8448 | 1⁄4 | 0,2500 | 6,35 | 7,05 | 2,25 | |||||||||||||||||
| #6 | 0,1380 | 3,5052 | 5⁄16 | 0,3125 | 7,938 | 8,95 | 2,85 | |||||||||||||||||
| #8 | 0,1640 | 4,1656 | 11⁄32 | 0,3440 | 8,731 | 0,386 | 9,80 | 3,05 | ||||||||||||||||
| #10 | 0,1900 | 4,8260 | 3⁄8 | 0,3750 | 9,525 | 0,461 | 11,70 | 3.10 | ||||||||||||||||
| #12 | 0,2160 | 5,4864 | 7⁄16 | 0,4375 | 11,113 | |||||||||||||||||||
| 1⁄4 | 1⁄4 | 0,250 | 6,350 | 7⁄16 | 0,4375 | 11,113 | ||||||||||||||||||
| 5⁄16 | 5⁄16 | 0,3125 | 7,9375 | 1⁄2 | 0,5000 | 12,700 | 0,577 | |||||||||||||||||
| 3⁄8 | 3⁄8 | 0,375 | 9,525 | 9⁄16 | 0,5620 | 14,288 | 0,650 | |||||||||||||||||
| 7⁄16 | 7⁄16 | 11⁄16 | 0,6750 | 17,463 | ||||||||||||||||||||
| 1⁄2 | 1⁄2 | 0.500 | 12,70 | 3⁄4 | 0,7500 | 19,050 | 0,866 | |||||||||||||||||
| 9⁄16 | 9⁄16 | 7⁄8 | 0,8750 | 22,225 | ||||||||||||||||||||
| 5⁄8 | 5⁄8 | 15⁄16 | 0,9375 | 23,813 | 1.083 | |||||||||||||||||||
| 3⁄4 | 3⁄4 | 0.750 | 1 1⁄8 | 1,1250 | 28,575 | 1,299 | ||||||||||||||||||
| 7⁄8 | 7⁄8 | 1 5⁄16 | 1,3125 | 33,338 | ||||||||||||||||||||
| 1 | 1 | 1 | 25,40 | 1 1⁄2 | 1,5000 | 38,100 | 1,653 | |||||||||||||||||
Materijal matica
urediČelične matice se dele u razrede čvrstoće: 4, 5, 6, 8, 10, 12 i 14. Oznaka razreda čvrstoće znači (na primer: 6):[3] - broj x 100 = 6 x 100 = 600 N/mm² = Rm (maksimalna čvrstoća) Matice većih čvrstoća moraju sebi da imaju otisnutu oznaku razreda čvrstoće.
| Materijal | Čvrstoća s faktorom sigurnosti | Granica elastičnosti (min.) | Maksimalna čvrstoća (min.) | Oznaka matice | Razred materijala | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ISO 898 (Metarska matica) | |||||||
| Nisko ili srednje ugljični čelik | 380 MPa | 420 MPa | 520 MPa | 
|
5 | ||
| Srednje ugljični čelik (ugašen i kaljen) | 580 MPa | 640 MPa | 800 MPa | 
|
8 | ||
| Legirani čelik (ugašen i kaljen) | 830 MPa | 940 MPa | 1040 MPa | 
|
10 | ||
Kvalitet ili kakvoća čelika za vijke označava se s dva broja (na primer 8,8). Prvi broj označuje minimalnu čvrstoću, drugi desetorostruki odnos minimalne granice tečenja i minimalne lomne čvrstoće. Čelik za matice označava se samo jednim brojem (na primer 8), koji označava takozvano naprezanje ispitivanja σvL. Naprezanje ispitivanja odgovara minimalnoj zateznoj čvrstoći vijka, s kojim se mora spariti maticu visine m ≧ 0,6∙d, ako treba ostvariti opteretivost spoja do minimalne lomne čvrstoće vijka.
Osiguranje vijčanog spoja od odvrtanja
uredi
Osiguranje vijčanog spoja od odvrtanja kod statičkih opterećenja nije potrebno, ali se primenjuje kod dinamičkih opterećenja. Naime, nakon pritezanja vijka dolazi do delimičnog sleganja hrapavosti dodirnih površina, može doći do puzanja materijala vijka, a može doći i do lokalnih plastičnih deformacija. Sve to, potpomognuto promenama opterećenja i eventualnim vibracijama, može rezultirati otpuštanjem vijčanog spoja. U pravilu su dobro proračunati, oblikovani i pritegnuti vijčani spojevi već osigurani protiv neželjenog odvrtanja. To pre svega vredi za visokoopterećene spojeve s elastičnim vijcima razreda čvrstoće 8.8 i više, uz male hrapavosti dodirnih površina.
Osiguranje vijčanog spoja od odvrtanja oblikom
urediOsiguranje oblikom se postiže:
- rascepkom s običnom ili krunastom maticom; rascepka prolazi kroz poprečni provrt u vijku,
- sigurnosnim limom s izdancima; jedan izdanak se priljubi uz maticu, a drugi savije oko ruba.
Osiguranje vijčanog spoja od odvrtanja silom
urediUmetanjem posebnih opružnih elemenata se osigurava aksijalna sila prednapona i pri delovanju najveće radne sile, makar je došlo do sleganja hrapavosti ili plastičnih deformacija. Ovi elementi su u obliku rasečenih, zakrivljenih ili tanjurastih prstena (pločica), a izrađeni su od opružnog čelika. Naziva se i elastične podloške.
Razne zupčaste i lepezaste prstenaste pločice se svojim zupcima utiskuju u podlogu, povećavaju trenje i tako sprečavaju odvrtanje. Ovakvo osiguranje nije primenjivo na tvrdim kaljenim površinama. Veće trenje i sprečavanje odvrtanja matice se postiže i sigurnosnom limenom maticom od opružnog čelika koja s unutrašnje strane ima više jezičaka koji se zabijaju u navoj. Česta je upotreba dve matice: protumatice (kontramatice) manje visine koja se priteže na podlogu i normalne matice koja se priteže na kontramaticu (u praksi se često matice pogrešno montiraju obratno). Matice mogu biti i jednake. Spoljna matica sprečava otpuštanje unutrašnje, a na površini njihovog dodira se javlja i dodatno trenje. Za jednokratnu upotrebu se koriste matice s uloškom od veštačke plastične mase u koji vijak urezuje navoj.
Osiguranje vijčanog spoja od odvrtanja materijalom
urediVrši se lepljenjem navoja veštačkim smolama. Često se koristi lepak preduzeća „Loktit” kojim se mogu postići vodonepropusni spojevi, na primer kod spajanja cevi. Moguće je i zavarivanje glave vijka ili matice za podlogu za šta postoje i posebni vijci i matice.
Vidi još
urediReference
uredi- ^ [1] Arhivirano na sajtu Wayback Machine (28. februar 2017) "Konstrukcijski elementi I", Tehnički fakultet Rijeka, Božidar Križan i Saša Zelenika, 2011.
- ^ [2] Arhivirano na sajtu Wayback Machine (31. januar 2012) "Elementi strojeva", Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje Split, Prof. dr. sc. Damir Jelaska, 2011.
- ^ "Strojarski priručnik", Bojan Kraut, Tehnička knjiga Zagreb 2009.
- ^ Bickford & Nassar 1998, str. 153.
Literatura
uredi- Upravni odbor Instituta utvrdio Predlog plana donošenja srpskih standarda i srodnih dokumenata za 2010. godinu
- Katalog Wurth
- Bojan Kraut (1982), Strojarski priručnik, Tehnička knjiga Zagreb
- Lionel S. Marks (1951), Mechanical Engineers' Handbook, McGraw-Hill Publishing Company Ltd., London
- Bickford, John H.; Nassar, Sayed (1998), Handbook of bolts and bolted joints, CRC Press, ISBN 978-0-8247-9977-9.
