Anglické slovo pre skrutku je skrutka , ktorého význam sa v posledných storočiach značne zmenil a prinajmenšom od roku 1725 znamená „párenie“.
Okrem toho, že sme poznali názov, trvalo tisíce rokov, kým bola malá Skrutka predpísaná na uťahovanie v smere hodinových ručičiek a uvoľňovanie proti smeru hodinových ručičiek.
Prečo musia byť skrutky utiahnuté v smere hodinových ručičiek?
Šesť najjednoduchších typov obrábacích strojov sú skrutky, šikmé plochy, páky, kladky, kliny, kolesá a nápravy.
Skrutka patrí medzi šesť jednoduchých strojov, ale nie je to nič iné ako os a naklonená rovina, ktorá sa okolo nej vinie. Dnes sa skrutky vyvinuli do štandardných veľkostí. Typickým spôsobom použitia skrutiek je ich utiahnutie otáčaním v smere hodinových ručičiek (na rozdiel od procesu ich uvoľnenia proti smeru hodinových ručičiek).
Avšak skrutky na začiatku vynálezu boli všetky vyrobené ručne a jemnosť skrutiek nebola konzistentná. Často o tom rozhodovali osobné preferencie remeselníka.
V polovici-16storočia francúzsky dvorný inžinier Jaques Besson vynašiel sústruh, ktorý bolo možné rezať na skrutky, a trvalo 100 rokov, kým sa táto technika rozšírila. Angličan Henry Maudsley vynašiel v roku 1797 moderný sústruh, ktorý výrazne zlepšil jemnosť závitu. Napriek tomu stále neexistuje jednotný štandard pre veľkosť a eleganciu skrutiek.
To sa zmenilo v roku 1841. Joseph Whitworth, Maudsleyho učeň, predložil Inštitúcii obecných inžinierov článok vyzývajúci na integráciu skrutkových modelov. Dal dva návrhy:
1. Uhol sklonu skrutkového závitu by mal byť štandardne 55 stupňov;
2. Bez ohľadu na priemer skrutky by počet drôtov na nohu mal mať určitý štandard.
Hoci je skrutka malá, na jej výrobu je v prvých dňoch potrebné n druhov obrábacích strojov a n + 1 typov zariadení a prvé skrutky sa nedajú ľahko vyrobiť, pretože jej výrobný proces „vyžaduje tri nástroje a dva stroje nástroje." Na vyriešenie bežného britského výrobného problému vynašiel Američan William Sellers v roku 1864 závit s plochou pätou, čo je malá zmena, vďaka ktorej výroba skrutiek vyžaduje iba nástroj a obrábací stroj. Rýchlejšie, jednoduchšie a lacnejšie.
Skrutkové závity Seller sa stali populárnymi v Spojených štátoch a čoskoro sa stali štandardom pre americké železničné spoločnosti.
Skrutkové závity Seller sa stali populárnymi v Spojených štátoch a čoskoro sa stali štandardom pre americké železničné spoločnosti.
Hlavné premenné procesu uťahovania:
(1) Krútiaci moment (T): použitý uťahovací moment v Nm (Nm);
(2) Upínacia sila (F): skutočná veľkosť axiálneho zovretia (lisovania) medzi spojovacími telesami, jednotka dobytka (N);
(3) Koeficient trenia (U): koeficient krútiaceho momentu spotrebovaný hlavou skrutky, párom závitov atď.;
(4) Uhol natočenia (A): Na základe špecifického krútiaceho momentu skrutka vytvára určité axiálne predĺženie alebo uhol závitu, ktorý je potrebné otočiť stlačením.
1. Spôsob riadenia krútiaceho momentu
Definícia:Spôsob ovládania, ktorý okamžite zastaví uťahovanie, keď uťahovací moment dosiahne špecifický nastavený ovládací moment.
Výhody:Riadiaci systém je jednoduchý a je ľahké skontrolovať kvalitu utiahnutia pomocou snímača krútiaceho momentu alebo vysoko presného momentového kľúča.
Nevýhody:presnosť riadenia nie je vysoká (chyba predpätia ± asi 25 %) a nedokáže plne využiť potenciál materiálu.
2. Spôsob riadenia krútiaceho momentu
Definícia:Najprv zaskrutkujte skrutku malým krútiacim momentom a potom od tohto bodu zaskrutkujte určený spôsob ovládania uhla.
Výhody:Presnosť sily axiálneho predpätia skrutky je vysoká (±15%), môže dosiahnuť značné axiálne predpätie a hodnota sa môže sústrediť okolo priemernej hodnoty.
Nevýhody:riadiaci systém je komplikovanejší na meranie krútiaceho momentu a uhla dvoch parametrov; Navyše pre oddelenie kontroly kvality nie je jednoduché nájsť vhodnú metódu kontroly výsledkov uťahovania.
3. Metóda riadenia bodu klzu
Definícia:Metóda zastavenia uťahovania skrutky po jej pritiahnutí na medzu klzu.
Výhody:presnosť uťahovania je veľmi vysoká a dokáže kontrolovať chybu predpätia v rozmedzí ±8 %, ale jej presnosť závisí hlavne od medze klzu samotnej skrutky.
Nevýhody:Proces uťahovania vyžaduje dynamický a nepretržitý výpočet a posudzovanie sklonu krivky krútiaceho momentu a uhla a rýchlosť v reálnom čase a výpočtová rýchlosť riadiaceho systému má vysoké požiadavky.