Laisvosios angos skaičiuoklė - Raskite idealų angos dydį varžtams ir varžtams

Praeinamosios skylės skaičiuoklė

Praeinamoji skylė yra skylė, išgręžta šiek tiek didesnė už sraigtą ar varžtą, kad tvirtinimo elementas galėtų laisvai praeiti ir jo sriegiai neliestų šonų. Praeinamosios skylės skaičiuoklė pagal nurodytą sraigto ar varžto dydį parenka tinkamą skylės skersmenį, naudodama standartines inžinerines lenteles, o ne spėjimus.

Kas yra praeinamoji skylė?

Tvirtinimo elementų skylės būna trijų pagrindinių tipų.

• Sriegta skylė turi joje išpjautą sriegį. Sraigtas įsikabina į šį sriegį, kuris iš tikrųjų ir sutvirtina abi dalis.
• Praeinamoji skylė neturi sriegio. Ji išgręžiama platesnė už tvirtinimo elementą, todėl sraigtas ar varžtas be pasipriešinimo praslysta pro ją, o kitoje pusėje įsisuka į sriegį arba veržlę.
• Įvaržinė skylė yra mažesnė už tvirtinimo elementą. Dalį reikia užpresuoti ant jo arba užmauti naudojant jėgą.

Per maža praeinamoji skylė gali priversti sriegį įsipjauti į skylės kraštus arba visiškai sustabdyti tvirtinimo elementą. Per didelė skylė leidžia tvirtinimo elementui pasislinkti iš vietos ir sumažina plokščią plotą po varžto galvute arba poveržle, perduodantį veržimo apkrovą.

Praeinamosios skylės taip pat suteikia vietos nedideliam dalių nesutapimui, leidžia konstrukcijoms šiek tiek judėti medžiagoms plečiantis arba traukiantis dėl temperatūros ir sumažina medienos skilimo ar plastiko įtrūkimo šalia skylės riziką.

Praeinamosios skylės formulė

Praeinamųjų skylių dydžiai nėra gaunami pagal vieną paprastą formulę. Standartus rengiančios organizacijos skelbia leidžiamų tarpų lentelę, o leidžiamas tarpas didėja didėjant sraigtui. Šioje skaičiuoklėje naudojamos įprastojo įvaržio reikšmės pagal ISO 273 (metriniams tvirtinimo elementams) ir ASME B18.2.8 (coliniams tvirtinimo elementams) — tai dažniausiai bendrojoje gamyboje, medžio apdirbime ir gamyboje naudojamos lentelės.

$D_{clearance} = D_{screw} + \text{leidžiamas tarpas (pagal standartinę lentelę)}$

Metrinių sraigtų leidžiamas tarpas svyruoja nuo 0,4 mm M2 sraigtui iki 2,0 mm M20 arba M24 sraigtui — tai nėra viena pastovi reikšmė ar procentinė dalis. Colinių sraigtų dydžiams taikoma atskira ASME B18.2.8 lentelė, kurioje leidžiami tarpai taip pat laipsniškai didėja didėjant sraigtui.

Skaičiavimo pavyzdys

M6 sraigto vardinis skersmuo yra 6,0 mm. Jo įprastojo įvaržio praeinamosios skylės skersmuo yra 6,6 mm — leidžiamas tarpas sudaro 0,6 mm. Standartiškai pasirenkamas 6,6 mm arba 6,5 mm grąžtas; paprastas 6 mm grąžtas būtų per ankštas.

Metrinių praeinamųjų skylių dydžiai

Amerikietiškų numeruojamų sraigtų praeinamųjų skylių dydžiai

ASME B18.2.8 pateikia įprastojo įvaržio praeinamąsias skyles numeruojamiems mašininiams sraigtams nuo #0 iki #10, praleidžiant #7 ir #9 (retai naudojamus mašininių sraigtų dydžius). Įprastojo įvaržio eilutė #12 dydžiui nenustatyta, todėl šis dydis nesiūlomas.

Skaičiavimo pavyzdys

#8 sraigto skersmuo yra 0,164 colio (4,17 mm). Jo įprastojo įvaržio praeinamosios skylės skersmuo yra 0,196 colio (4,98 mm), o tokį dydį atitinka standartinis numerio 9 grąžtas. Kai kuriose grąžtų lentelėse #8 sraigtui nurodomas mažesnis dydis — 0,177 colio (4,5 mm). Šis skaičius paimtas iš kitos, ankštesnės „laisvojo įvaržio“ sistemos, pagrįstos numeruojamais grąžtais, o ne iš šioje skaičiuoklėje naudojamos ASME B18.2.8 įprastojo įvaržio lentelės. Sumaišius šias dvi sistemas, skylė gali per stipriai veržti sraigtą.

Amerikietiškų trupmeniniais dydžiais žymimų sraigtų praeinamųjų skylių dydžiai

ASME B18.2.8 nenustato įprastojo įvaržio eilutės 9/16" dydžiui, todėl šis dydis nesiūlomas.

Skaičiavimo pavyzdys

1/4 colių varžto skersmuo yra 0,250 colio (6,35 mm). Jo įprastojo įvaržio praeinamosios skylės skersmuo yra 0,281 colio (7,14 mm), o tokį dydį atitinka standartinis 9/32 colių grąžtas. Tai yra maždaug 1/32 colio (0,79 mm) leidžiamas tarpas, o ne 1/16 colio (1,6 mm), kaip teigia kai kurios apytikslės taisyklės.

Skaičiuoklė kiekvieną coliais gautą rezultatą perskaičiuoja į milimetrus, kad jį būtų galima rodyti, nes 1 colis tiksliai lygus 25,4 mm.

Ankštasis, įprastasis ir laisvasis įvaržis

Standartai apibrėžia daugiau nei vieną praeinamosios skylės klasę. Ankštajam įvaržiui taikomas mažiausias leidžiamas tarpas ir dalys sulygiuojamos kuo tiksliau, tačiau surinkimas trunka ilgiau. Laisvajam įvaržiui taikomas didesnis leidžiamas tarpas, todėl suteikiama daugiau vietos ištaisyti nesutapimą arba kompensuoti šiluminį plėtimąsi, tačiau jungtis būna ne tokia standi. Ši skaičiuoklė pateikia tik įprastąjį įvaržį — vidurinį variantą, naudojamą daugumoje bendrosios paskirties surinkimo darbų medžio apdirbimo, metalo apdirbimo ir mašinų gamybos srityse.

Kaip naudotis praeinamosios skylės skaičiuokle

1. Pasirinkite tvirtinimo elemento tipą iš išskleidžiamojo sąrašo: metrinį (M2–M24), amerikietišką numeruojamą (#0–#10) arba amerikietišką trupmeninį (1/4"–1").
2. Perskaitykite sraigto skersmenį ir rekomenduojamą praeinamosios skylės dydį; abu dydžiai pateikiami milimetrais.
3. Patikrinkite schemą, kurioje sraigtas ir praeinamoji skylė pavaizduoti masteliu, todėl tarp jų esantį tarpą lengva pamatyti.
4. Nukopijuokite rezultatą, kad galėtumėte jį įklijuoti į brėžinį, pjovimo sąrašą arba pastabas.

Dažnai užduodami klausimai

Kuo skiriasi praeinamoji ir sriegta skylė?

Praeinamoji skylė neturi sriegio ir leidžia tvirtinimo elementui laisvai praeiti. Sriegta skylė turi joje išpjautą sriegį, kuris įsikabina į tvirtinimo elementą ir sutvirtina jungtį. Įprastoje varžtinėje jungtyje praeinamoji skylė yra tvirtinamoje dalyje, o sriegta skylė (arba veržlė) — dalyje, prie kurios ji tvirtinama.

Kiek praeinamoji skylė turi būti didesnė už sraigtą?

Tai priklauso nuo sraigto dydžio. Metrinių sraigtų leidžiamas tarpas pagal įprastojo įvaržio lentelę svyruoja nuo 0,4 mm mažiausių dydžių sraigtams iki 2,0 mm didžiausių dydžių sraigtams. Coliniams sraigtams ASME B18.2.8 nustato atskirą leidžiamą tarpą kiekvienam dydžiui; jis taip pat didėja laipsniškai, o ne sudaro pastovią dalį. Vieno procentinio dydžio, taikomo visiems tvirtinimo elementams, nėra.

Kokį grąžtą naudoti praeinamajai skylei?

Jei yra tinkamo dydžio grąžtas, naudokite tiksliai jį atitinkantį dydį. Jei ne, rinkitės kitą didesnį, o ne mažesnį dydį — šiek tiek didesnė skylė retai sukelia problemų, o per maža skylė gali sustabdyti tvirtinimo elementą arba priversti jį išpjauti naują sriegį.

Kodėl kai kuriose lentelėse tam pačiam sraigtui nurodomas kitoks praeinamosios skylės dydis?

Kai kuriose skelbiamose lentelėse naudojama „ankštojo įvaržio“ arba „laisvojo įvaržio“ sistema, susieta su numeruojamais arba raidiniais grąžtais; ji yra ankštesnė už čia naudojamą įprastojo įvaržio lentelę. Sumaišius šių dviejų sistemų reikšmes, skylė gali būti per ankšta tvirtinimo elementui, todėl visame projekte geriausia nuosekliai naudoti vienos sistemos dydžius.

Ar didesnė praeinamoji skylė susilpnina jungtį?

Ne, jei skylė patenka į įprastojo įvaržio ribas. Jungties stiprumą daugiausia lemia tai, kaip stipriai priveržtas tvirtinimo elementas ir kokio dydžio plokščią plotą spaudžia varžto galvutė arba poveržlė. Skylė, gerokai didesnė už įprastojo įvaržio leidžiamą tarpą, gali sumažinti šį plokščią plotą ir leisti jungčiai pasislinkti veikiant apkrovai, tačiau įprastojo įvaržio skylė jungties nesusilpnina.

Šaltiniai

• ISO 273:1979, Tvirtinimo elementai — varžtų ir sraigtų praeinamosios skylės, Tarptautinė standartizacijos organizacija.
• ASME B18.2.8, Praeinamosios skylės varžtams, sraigtams ir smeigėms, Amerikos mechanikos inžinierių draugija.