Skrutka s hlavou je blízko tyče s maticou

Dá sa tyč s privarenými maticami nahradiť skrutkami s kovanou hlavou?

Pri výmene hriadeľa s maticami s kovanými skrutkami vznikajú dva problémy. Vnútorné mechanické skúšky portlandských skrutiek na skrutkách s uzávermi sú z rovnakej série ocele ako tyče s maticami. Pevnosť hriadeľa s maticami je o 12 % nižšia ako u skrutiek s uzávermi. Dôvodom zníženej pevnosti na tyči s maticou je, že sa výrazne zníži namáhaná oblasť v mieste spojenia tyče a matice (nahradiť kovanú hlavu svorníka). Keďže menší priemer (vyhĺbenie) závitu je oveľa menší ako priemer drieku na svorníku s hlavou, medza pevnosti tyče s maticou je zvyčajne oveľa menšia ako u svorníka s hlavou. Ešte dôležitejšie je, že aj keď tyč s maticou dosiahne pevnosť dostatočnú na splnenie špecifikácií, často sa zlomí v spoji matice. Keď je klin testovaný podľa ASTM F606, kĺb funguje ako hlava skrutky. Technicky preto tyč s maticou namiesto skrutky s hlavou zvyčajne nemôže odolať mechanickému testovaniu, pretože hlava (v tomto prípade matica) prenikne skôr, ako skrutka prenikne do závitovej časti tela alebo spojovacieho prvku. Prelievanie, toto je automatické zlyhanie.

Často vidíme, že distribútori a výrobcovia spojovacích materiálov nemajú šancu falšovať, čo núti zákazníkov, aby prešli zo skrutiek s hlavou na tyče s maticami, pretože nemôžu poskytnúť kované výrobky zabudované do konštrukcie. Rozhodnutie prejsť zo skrutiek s kovanou hlavou na tyče s maticami musí vždy schváliť technik, aby sa predišlo takýmto výmenám v prípade zlyhania hardvéru.

Klinový test podľa ASTM F606
Skúška hlavy skrutky po klinovej skúške
Hlavová skrutka
Skúšobný klin tyče s maticou Skúšobný klin tyče s maticou
Prútik s orechom
Vyššie uvedené opatrenia vyžadujú klinový test na určenie mechanických vlastností väčšiny ASTM vysokopevnostných spojovacích prvkov. V našom vlastnom teste skrutiek s valcovou hlavou a tyčí s maticami sa zistilo, že pevnosť je väčšia ako pevnosť spojovacích prvkov z mäkkej ocele. V porovnaní so skrutkou s kovanou hlavou je plocha prierezu maticového spoja zmenšená, čo vedie k tomu, že skrutka s maticou ako upevňovacím prvkom má nižšiu medzu pevnosti ako skrutka s kovanou hlavou. Navyše vysokopevnostná tyč s maticou ako hlavou sa pod maticou len zlomí, čo automaticky spôsobí zlomenie, pretože pri kontrole klinu sa skrutka musí zlomiť na tele skrutky alebo závitovej časti, nie na spoji.