Jak zmierzyć długość śruby? Praktyczny przewodnik dla inżynierów

Pomiar długości śruby to jedno z tych zadań, które wydaje się banalne, dopóki nie pojawi się skrzynka z łącznikami i ktoś nie zapyta, czy 60 mm na rysunku obejmuje łeb. Produkujemy elementy złączne ze stali nierdzewnej od 2003 roku i to pytanie wciąż pojawia się podczas niemal każdej sesji szkoleniowej w naszym zakładzie. Krótka odpowiedź jest taka, że ​​zależy to od rodzaju śruby, którą trzymasz w dłoni. Dłuższa odpowiedź jest warta dziesięciu minut, ponieważ decyduje o tym, czy montaż zakończy się prawidłowo za pierwszym razem, czy też wróci jako odrzucona dostawa.

Dlaczego pomiar długości śruby zasługuje na odrobinę cierpliwości

Śruba krótsza o kilka milimetrów nie osiągnie pełnego połączenia gwintu, co osłabia połączenie na długo przed zauważeniem. Zbyt długa śruba może opaść w ślepym otworze, pozostawić odsłonięte gwinty, które zaczepiają się i gromadzą korozję, lub po prostu zwiększyć wagę i koszt każdej wysyłanej jednostki. W środowiskach o wysokich wibracjach, takich jak wyposażenie kolei, elektrowni wiatrowych i zakładów chemicznych, różnica ta ma jeszcze większe znaczenie.

Zamieszanie jest zrozumiałe, ponieważ „długość” jest różnie definiowana w różnych rodzinach elementów złącznych. Niermy DIN, ISO, ANSI, JIS i GB wyraźnie określają wymiary, ale zasady nie są identyczne w przypadku różnych rodzin produktów. Gdy już wiesz, która zasada ma zastosowanie do zapięcia w dłoni, zmierzenie staje się dziesięciosekundową pracą, a nie debatą.

Podstawowa zasada: mierz spod głowy

W przypadku zdecydowanej większości śrub i wkrętów z płaską powierzchnią nośną pod łbem długość biegnie od spodu łba do samego wierzchołka trzpienia. Wysokość głowy nie jest częścią długości. Śruba z łbem sześciokątnym opisana jako M10 x 60 ma długość 60 mm od dolnej powierzchni łba do końca trzpienia, a sam łeb może dodać do tego kolejne 6 do 7 mm.

Zasada ta dotyczy śrub z łbem sześciokątnym, takich jak DIN 931 (gwint częściowy) i DIN 933 (gwint do łba), śrub z łbem walcowym z gniazdem sześciokątnym, śrub z kołnierzem sześciokątnym i większości śrub maszynowych z łbem gładkim. Jeśli porównujesz opcje w naszych śruby ze stali nierdzewnej , DIN 931 i DIN 933 to dwie rodziny, które najczęściej można zobaczyć na rysunkach i są zgodne z dokładnie tą samą konwencją długości, mimo że różnią się długością gwintu.

Śruby z łbem sześciokątnym ze stali nierdzewnej DIN933 z pełnym gwintem W pełni gwintowane śruby z łbem sześciokątnym ze stali nierdzewnej do połączeń o dużej wytrzymałości, dostępne w rozmiarach metrycznych od M1,6 do M52, zgodnie ze standardową konwencją długości pod łbem. Zobacz produkt →

Wyjątek: łączniki z łbem stożkowym i płaskim

Jeśli łeb jest zaprojektowany tak, aby pasował do zagłębienia, długość obejmuje łeb. Mierzysz od górnej powierzchni łba, czyli od płaszczyzny, w której łeb styka się z otaczającym materiałem, aż do czubka. Śruby z łbem wpuszczanym z gniazdem sześciokątnym zgodnie z DIN7991 i śruby z łbem wpuszczanym krzyżowo zgodnie z DIN965 to klasyczne przykłady i są one powszechne w panelach, pokrywach maszyn i wszystkim, co wymaga gładkiej powierzchni zewnętrznej.

Jeśli się pomylisz, błąd jest zwykle oczywisty, ale kosztowny: śruba z łbem wpuszczanym zamówiona bez łba nie spełnia pełnej wysokości łba, która często wynosi od 3 do 5 mm.

Gdzie mierzony jest każdy popularny typ śruby

Pomiar śruby krok po kroku

Suwmiarka, miernik skoku gwintu i czysty stół poradzą sobie z prawie wszystkim, co spotkasz w warsztacie naprawczym lub w hali inspekcyjnej. Oto zalecana przez nas kolejność.

1. Najpierw zidentyfikuj rodzinę elementów złącznych. Potwierdź standard lub kształt głowy, bo to decyduje o tym, czy głowa będzie wliczana do długości.
2. Wyczyść śrubę. Wytrzyj olej, kurz i farbę oraz sprawdź, czy końcówka nie ma zadziorów lub przewróceń, które mogłyby spowodować krótki odczyt.
3. Umieścić szczęki zacisku prawidłowo. Jedna szczęka przylega płasko do spodu głowy, druga dotyka czubka trzonu. Trzymaj zacisk równolegle do osi śruby, a nie przechylony.
4. Odczytuj na poziomie oczu i zapisz liczbę w milimetrach. W przypadku pracy krytycznej nie zaokrąglaj do pełnego milimetra; różnica 0,5 mm ma znaczenie, gdy złącze ma wąską tolerancję.
5. Zmierz średnicę na trzonku, najlepiej w części niegwintowanej. Zacisk zamknięty na gwintach odczytuje nieco większy wynik, dlatego należy traktować tę liczbę wyłącznie jako kontrolę krzyżową.
6. Sprawdź skok gwintu za pomocą miernika lub policz gwinty powyżej 10 mm i podziel. M8 ma zwykle skok 1,25 mm, M10 wynosi 1,5 mm, a M12 ma gwint gruby 1,75 mm.
7. Zapisz pełne oznaczenie, na przykład M10 x 60 DIN 933 A2, zanim śruba trafi z powrotem do kosza.

To samo podejście pod łbem dotyczy śrub z łbem walcowym z gniazdem sześciokątnym, które mierzy się od powierzchni osadzenia łba cylindrycznego do końcówki.

DIN912 Stainless Steel Hexagon Socket Head Cap Screws Śruby z łbem gniazdowym ze stali nierdzewnej z sześciokątem wewnętrznym i gwintem pełnym, mierzone pod łbem; dostępne od M1.4 do M100 dla połączeń momentowych. Zobacz produkt →

W przypadku długich serii części prosty miernik długości lub przyrząd typu „przejdź i nie przechodź” oszczędza czas i eliminuje czynnik ludzki z odczytu.

Długość gwintu: liczba kryjąca się za liczbą

W przypadku śruby z częściowym gwintem podana długość nie mówi nic o tym, jaka część trzpienia zawiera gwint. Jest to ujęte w osobnym wzorze i wyjaśnia, dlaczego dwie śruby o tej samej długości mogą wyglądać zupełnie inaczej obok siebie.

• Długość nominalna do 125 mm: długość gwintu b = 2d 6 mm
• Długość nominalna od 130 mm do 200 mm: długość gwintu b = 2d 12 mm
• Długość nominalna powyżej 200 mm: długość gwintu b = 2d 25 mm

Tutaj d jest nominalną średnicą gwintu. Długość trzpienia bez gwintu wynosi wówczas g = l minus b, gdzie l jest długością śruby. Weź śrubę M20 x 150: długość gwintu wynosi 2 x 20 12 = 52 mm, pozostawiając gładki trzpień o długości 98 mm. Ten gładki trzpień opiera się o otwór w złączu ścinanym, więc jest to wymiar, na którym tak naprawdę interesuje się inżynier-projektant.

Śruby z pełnym gwintem, takie jak DIN 933, są gwintowane aż do łba, więc długość gwintu jest równa długości śruby. Dwie śruby o identycznej długości nominalnej, jedna zgodna z DIN 931 i jedna zgodna z DIN 933, są wymienne w wielu połączeniach, ale nie we wszystkich, ponieważ trzpień gładki w wersji DIN 931 przenosi obciążenie w różny sposób.

Elementy złączne bez łba konwencjonalnego

Pręty gwintowane, kołki i śruby ustalające nie mają łba, więc nie ma czego wykluczać. Długość mierzy się od jednego końca do drugiego. Pręt gwintowany DIN 975 jest podawany po prostu jako M12 x 1000, co oznacza jeden metr pręta z pełnym gwintem, a kołek DIN 938 jest podawany jako jego całkowita długość, przy czym długości gwintu każdego końca są określone osobno.

Śruby ustalające z końcówką stożkową, płaską lub ząbkowaną mierzone są na całym korpusie łącznie z końcówką, ponieważ końcówka znajduje się wewnątrz zespołu i zajmuje realną przestrzeń. Jeśli przycinasz pręt gwintowany na wymiar na miejscu, uwzględnij rzaz piły i utratę kilku gwintów na powierzchni cięcia; warto przyciąć nieco dłużej i oczyścić końcówkę nakrętką matrycową, zamiast kończyć na krótkim.

DIN975 Stainless Steel Threaded Rods and Studs Pręty gwintowane ze stali nierdzewnej do połączeń regulowanych i średnich obciążeń, dostępne w rozmiarach od M2 do M52; przydatne przy docinaniu prętów na odpowiednią długość. Zobacz produkt →

W przypadku projektów obejmujących pręty, kołki i konwencjonalne śruby należy wyraźnie oznaczyć na rysunku różne zasady pomiaru. Większość błędów w zamówieniu, które widzimy, wynika z pojedynczego niewykwalifikowanego objaśnienia, takiego jak „M16 x 200”, bez dołączonej rodziny elementów złącznych.

Typowe błędy pomiarowe, których należy unikać

Po dwóch dekadach inspekcji przychodzących i obsługi klienta są to błędy, które widzimy najczęściej, a każdemu z nich można łatwo zapobiec.

• Uwzględniając wysokość łba śruby z łbem sześciokątnym, co dodaje 6 do 10 mm i tworzy część nadwymiarową.
• Z wyjątkiem łba śruby z łbem wpuszczanym, który tworzy część znajdującą się pod powierzchnią.
• Pomiar uszkodzonej lub zadziorowanej końcówki, odczyt jest krótki i prowadzi do odrzucenia reklamacji w stosunku do całkowicie dobrej partii.
• Używanie miarki lub stalowej linijki na krótkiej śrubie, gdzie suwmiarka jest zarówno szybsza, jak i dokładniejsza.
• Pomiar średnicy na gwintach, a nie na gładkim trzpieniu, co zawyża rozmiar.
• Mylenie długości gwintu z długością całkowitą podczas pisania zamówienia.

Odrobina dyscypliny chroni zarówno harmonogram montażu, jak i relacje z dostawcą.

Uzyskanie oznaczenia bezpośrednio na papierze

Najbezpieczniejszym sposobem uniknięcia niejasności jest każdorazowe wpisywanie pełnego oznaczenia: średnica nominalna, długość, norma, materiał i, jeśli ma to zastosowanie, skok gwintu. Wpis taki jak M12 x 80 DIN 933 A4-70 informuje dostawcę o wszystkim, co jest potrzebne do wysłania właściwej części, podczas gdy „śrubę M12 80 mm” można odczytać na kilka sposobów.

Warto sprawdzić także tolerancje długości. Krótkie łączniki są zwykle mocowane mocniej niż długie, dlatego pręt gwintowany 1000 mm i śruba M6 x 16 nie są oceniane tą samą miarą. Gdy rysunek określa długość krytyczną, należy podać tolerancję, a nie pozostawiać ją standardowi.

Jeśli przed złożeniem zamówienia nadal wybierasz pomiędzy rodzinami, zapoznaj się z naszym przewodnikiem jak wybrać odpowiednie śruby ze stali nierdzewnej do swojego projektu szczegółowo omawia gatunek materiału, typ gwintu i środowisko. Zmierz dokładnie, napisz objaśnienie w całości, a właściwa śruba dotrze za pierwszym razem.