Jak zmierzyć rozmiar śruby

Wybór odpowiedniego rozmiaru śruby ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia powodzenia i integralności projektu. Użycie śruby o niewłaściwym rozmiarze może prowadzić do uszkodzenia materiału lub słabego i niepewnego połączenia. Z tego ważnego powodu niniejszy artykuł przeprowadzi Cię przez proces pomiaru rozmiaru śruby, wyposażając Cię w wiedzę umożliwiającą dokonanie świadomego wyboru najlepszego rozmiaru śruby do Twoich potrzeb. 

Znaczenie pomiaru rozmiaru śruby

Oto dlaczego pomiar rozmiaru śruby jest ważny:

1. Pomiar długości wkrętu pomoże sprawdzić, czy pasuje on do grubości obrabianego materiału. Krótka śruba nie utrzyma bezpiecznie przedmiotu, podczas gdy zbyt długa może spowodować uszkodzenie lub wystawać z materiału, stwarzając zagrożenie dla bezpieczeństwa.
2. Pomaga wywiercić otwór o prawidłowej średnicy. Pomiar średnicy gwintu pomaga potwierdzić, że pasuje on do rozmiaru otworu. Zbyt mała śruba nie będzie pasować prawidłowo, co doprowadzi do słabego połączenia, podczas gdy duża może spowodować pęknięcie materiału.
3. Odpowiedni skok gwintu dla danego materiału: Pomiar skoku gwintu pomaga zapewnić odpowiednią kompatybilność z materiałem. Śruby z grubym gwintem zapewniają większą siłę mocowania, ale mogą być bardziej narażone na uszkodzenie materiału. Śruby z drobnym gwintem zapewniają dokładniejszą regulację i nadają się do delikatniejszych materiałów.
4. Dzięki dokładnemu pomiarowi rozmiaru wkrętów można wybrać wkręty spełniające wymagania projektu, zapewniając bezpieczne i niezawodne połączenie bez uszkadzania materiałów.

Rodzaje pomiarów śrub

• Długość śruby

Długość śruby jest mierzona od podstawy łba do końcówki, z wyjątkiem śrub z łbem stożkowym, gdzie długość powinna być mierzona do łba. Pomiar ten jest zwykle podawany w milimetrach lub calach.

• Średnica

Średnica śruby jest mierzona w poprzek gwintu. Pomiar ten jest zwykle podawany w milimetrach lub calach.

Średnica główna vs. Średnica mniejsza vs. Średnica podziałowa vs. Średnica nominalna

Podczas pracy ze śrubami niezbędna jest znajomość trzech różnych typów średnic:

• Główna średnica: Jest to zewnętrzna średnica gwintu.
• Mniejsza średnica: Jest to wewnętrzna średnica gwintu.
• Średnica podziałowa: Jest to średnica wyimaginowanego cylindra przechodzącego przez środek gwintu.
• Thread Pitch: Skok gwintu śruby to odległość między wierzchołkami dwóch sąsiednich gwintów. Miara ta jest zwykle podawana w gwintach na cal (TPI) lub gwintach na milimetr (TPM).

• Gwinty na cal (TPI)

Gwinty na cal (TPI) to miara liczby gwintów znajdujących się na śrubie w jednym calu. Im wyższa wartość TPI, tym bliżej siebie znajdują się gwinty.

• Waga śruby

Waga wkrętów różni się w zależności od ich rodzaju, materiału i rozmiaru. Przykładowo, mały wkręt do drewna wykonany ze stali będzie ważył mniej niż duży wkręt do drewna wykonany ze stali nierdzewnej.

Jak mierzyć śruby

Długość śruby

Najbardziej charakterystyczną miarą wkrętu jest jego długość, którą określa się mierząc odległość od płaskiej części łba do końcówki lub tępego końca wkrętu. Jednak różnorodność typów łbów śrub zwiększa złożoność tego pomiaru. 

Oto przegląd różnych typów łbów śrub i sposobów pomiaru długości śrub dla każdego z nich:

• Śruby z płaskim łbem (bez łba stożkowego): Zmierz odległość od płaskiego spodu łba do końcówki lub tępego końca śruby.
• Śruby z łbem płaskim (śruba z łbem stożkowym): Zmierz odległość od płaskiego wierzchołka łba do końcówki lub tępego końca śruby.
• Śruby z owalnymi łbami: W przypadku wkrętów z łbem owalnym należy zmierzyć odległość od najszerszego punktu łba do końcówki lub tępego końca wkrętu.

Średnica

Zrozumienie tych czterech średnic jest niezbędne. Oto jak mierzy się każdą z nich:

• Główna średnica: Największa średnica gwintu śruby, mierzona od wierzchołka po jednej stronie do wierzchołka po drugiej stronie.
• Mniejsza średnica: Najmniejsza średnica gwintu śruby, mierzona od nasady (dna) jednej strony do nasady drugiej strony.
• Średnica podziałowa: Średnica teoretycznego cylindra, która leży w połowie odległości między średnicą główną i mniejszą. Jest ona zwykle używana do walcowania gwintów na nowych częściach.
• Średnica nominalnar: Szacunkowa średnica główna używana jako skrót. Upraszcza odniesienie do jednej z ważnych średnic. Na przykład zaokrąglona średnica nominalna jest często używana zamiast dokładnego pomiaru średnicy głównej.

Smoła do gwintów

Skok gwintu odnosi się do odległości od punktu na jednym gwincie do odpowiadającego mu punktu na kolejnym gwincie. Może być mierzony od szczytu, koryta lub dowolnego innego punktu.

W przypadku części metrycznych skok gwintu należy mierzyć w milimetrach. Należy pamiętać, że większe skoki oznaczają grubsze gwinty, a mniejsze skoki oznaczają drobniejsze gwinty. Przy wyborze skoku gwintu należy wziąć pod uwagę wytrzymałość śruby i łatwość montażu.

Gwinty na cal (TPI)

Skok gwintu jest mierzony w gwintach na cal (TPI) dla części calowych. Należy policzyć liczbę gwintów na 1 cal długości śruby. Niższy TPI oznacza grubsze gwinty, podczas gdy wyższy TPI oznacza drobniejsze gwinty. Podobnie jak w przypadku systemu metrycznego, informacja ta jest ważna przy rozważaniu wytrzymałości śruby i łatwości montażu.

Standardowe pomiary skoku gwintu w calach należą do grupy Unified Screw Thread System. Dwie najpopularniejsze grupy to:

Unified National Coarse (UNC): Grubsze podziałki z głębszymi gwintami.

Unified National Fine (UNF): Mniejsza głębokość gwintu i większy obszar naprężenia rozciągającego.

Waga śruby

Ze względu na niewielkie różnice w strukturze, procesach produkcyjnych, a nawet składzie chemicznym większości elementów złącznych, poleganie na wadze pojedynczej śruby w celu reprezentowania całej partii może być niedokładne. 

Zamiast tego, bardziej niezawodnym podejściem jest ważenie wielu śrub i obliczanie średniej na podstawie tych pomiarów. Metoda ta uwzględnia wszelkie niespójności i zapewnia bardziej wiarygodną reprezentację całkowitej masy partii.

Pomiar małych śrub i śrub metrycznych

Używanie miernika do małych śrub

Dokładne mierzenie małych śrub za pomocą linijki lub taśmy mierniczej może stanowić wyzwanie. Jednak poręczne narzędzie zwane wskaźnik śrubowy może pomóc w pomiarze średnicy i skoku gwintu małych śrub.

Aby skorzystać z miernika śrubowego, wystarczy umieścić śrubę między szczękami miernika i dokręcić ją, aż zostanie bezpiecznie umieszczona na ogranicznikach. Skala na mierniku wskaże średnicę śruby. 

Aby zmierzyć skok gwintu, należy obracać śrubę aż do uzyskania jednego pełnego obrotu. Skala wyświetli liczbę gwintów, które przeszły przez ograniczniki, umożliwiając dokładne określenie skoku gwintu.

Zrozumienie metrycznych wymiarów śrub

Śruby metryczne są identyfikowane na podstawie ich średnicy i długości, podanych w milimetrach. Na przykład śruba M6-10 ma średnicę 6 milimetrów i długość 10 milimetrów.

Skok gwintu śruby metrycznej wskazuje odległość między wierzchołkami dwóch sąsiednich gwintów i jest mierzony w milimetrach na obrót. Na przykład śruba M6-10 x 1,0 ma skok gwintu 1,0 milimetra na obrót.

Koła zębate i skok

Jak przekładnie odnoszą się do pomiarów śrub

Koła zębate i śruby to urządzenia mechaniczne, które wykorzystują ruch obrotowy do przenoszenia mocy. Koła zębate przenoszą moc pomiędzy obracającymi się wałami, podczas gdy śruby mocują obiekty. Skok śruby i koła zębatego to odległość między gwintami lub zębami. Większy skok oznacza większą zdolność przenoszenia mocy.

Znaczenie skoku w kołach zębatych i śrubach

Zdolność przenoszenia mocy przez śrubę lub przekładnię zależy od jej skoku. Wyższy skok umożliwia śrubie lub przekładni przenoszenie większej mocy niż jej odpowiednik o niższym skoku.

Skok odgrywa również rolę w określaniu prędkości obrotowej śruby lub koła zębatego. Wyższy skok przekłada się na większą prędkość obrotową, podczas gdy niższy skok odpowiada wolniejszym obrotom. Inżynierowie i projektanci uważają, że związek między pomiarami kół zębatych i śrub jest istotny przy wyborze odpowiednich komponentów aplikacji.

Wybór odpowiedniego rozmiaru śruby do danego zastosowania

Czynniki do rozważenia

• Nośność: Zdolność śruby do utrzymania ciężaru zależy od takich czynników, jak jej średnica, długość i materiał. Kluczowe znaczenie ma użycie odpowiedniego rozmiaru śruby do danego zadania. Niewłaściwy rozmiar śruby może uszkodzić mocowany materiał i spowodować poluzowanie śruby.

• Rodzaj materiału: Śruby są produkowane z różnych materiałów, w tym stali, stali nierdzewnej i mosiądzu. Wybierz śrubę wykonaną z materiału kompatybilnego z mocowanym materiałem. 
• Czynniki środowiskowe: Warunki środowiskowe śruby wpływają na jej odporność na korozję i żywotność. W trudnych warunkach, takich jak słona woda lub ekstremalne temperatury, zaleca się stosowanie śrub wykonanych z materiałów odpornych na korozję.

Proces wyboru śruby

Ocena aplikacji

Aby wybrać odpowiednią śrubę, należy zacząć od zrozumienia zastosowania. Należy wziąć pod uwagę nośność, rodzaj materiału i warunki środowiskowe. Nośność to ciężar, jaki może udźwignąć śruba. Zależy ona od średnicy, długości i materiału śruby. Materiał śruby wpływa na jej wytrzymałość, trwałość i koszt. Śruby mogą być wykonane ze stali, stali nierdzewnej lub mosiądzu. Należy również wziąć pod uwagę środowisko, w którym śruba będzie używana.

Wybór odpowiedniego materiału śruby

Materiał, z którego wykonana jest śruba, ma duże znaczenie dla jej wytrzymałości i trwałości. Wybierz materiał odpowiedni do danego zastosowania. W przypadku dużych obciążeń należy użyć mocnego materiału, takiego jak stal. W środowiskach korozyjnych należy wybierać materiały odporne na korozję, takie jak stal nierdzewna.

Określanie wymaganego rozmiaru śruby

Należy wziąć pod uwagę średnicę, długość i materiał śruby, aby upewnić się, że spełnia ona wymagania danego zastosowania.

Wnioski

Zrozumienie, w jaki sposób mierzyć rozmiar śruby, ma zasadnicze znaczenie dla wyboru odpowiedniej śruby do danego projektu. Uwzględniając takie czynniki jak średnica, długość i skok, można dokładnie określić odpowiedni rozmiar śruby. 

Ponadto uwzględnienie nośności, rodzaju materiału i warunków środowiskowych zapewnia optymalną wydajność i trwałość wybranej śruby. Dzięki tej wiedzy można z pewnością wybrać idealny rozmiar śruby, aby osiągnąć pomyślne i niezawodne wyniki w swoich zastosowaniach.