Šroub s hlavou je blízko tyče s maticí

Lze tyč s navařenými maticemi nahradit šrouby s kovanou hlavou?

Při výměně hřídele s maticemi s kovanými šrouby vznikají dva problémy. Vnitřní mechanické zkoušky portlandských šroubů na šroubech s krytkami jsou ze stejné šarže oceli jako tyče s maticemi. Pevnost hřídele s maticemi je o 12 % nižší než u šroubů s krytkami. Důvodem snížené pevnosti na tyči s maticí je výrazné snížení napěťové oblasti na spoji tyče a matice (nahradit kovanou hlavu šroubu). Protože menší průměr (zahloubení) závitu je mnohem menší než průměr dříku na šroubu s hlavou, je pevnost tyče s maticí obvykle mnohem menší než u šroubu s hlavou. Ještě důležitější je, že i když tyč s maticí dosáhne pevnosti dostatečné pro splnění specifikací, často se zlomí ve spoji matice. Když je klín testován podle ASTM F606, spoj funguje jako hlava šroubu. Technicky proto tyč s maticí namísto šroubu s hlavou obvykle nemůže odolat mechanickému testování, protože hlava (v tomto případě matice) pronikne dříve, než šroub pronikne závitovou částí těla nebo spojovacího prvku. Shedding, to je automatické selhání.

Často jsme svědky toho, že distributoři a výrobci spojovacích prvků nemají šanci na padělání, což nutí zákazníky, aby přešli ze šroubů s hlavou na tyče s maticemi, protože nemohou poskytnout kované výrobky zabudované do konstrukce. Rozhodnutí přejít ze šroubů s kovanou hlavou na tyče s maticemi musí být vždy schváleno technikem, aby se předešlo takovým výměnám v případě selhání hardwaru.

Klínový test podle ASTM F606
Hlavový zkušební šroub hlavy po klínové zkoušce
Hlavový šroub
Zkušební klín tyče s maticí Zkušební klín tyče s maticí
Hůlka s ořechem
Výše uvedená opatření vyžadují klínový test ke stanovení mechanických vlastností většiny ASTM vysokopevnostních spojovacích prvků. V našem vlastním testu šroubů s válcovou hlavou a tyčí s maticemi bylo zjištěno, že pevnost je větší než pevnost spojovacích prvků z měkké oceli. Ve srovnání se šroubem s kovanou hlavou je plocha průřezu maticového spoje zmenšena, což vede k tomu, že šroub s maticí jako spojovacím prvkem má nižší pevnost v lomu než šroub s kovanou hlavou. Navíc vysokopevnostní tyč s maticí jako hlavou se pod maticí jen zlomí, což automaticky způsobí zlomení, protože při kontrole klínu se šroub musí zlomit u těla šroubu nebo závitové části, ne u spoje.