Śruby seryjne, a szpilki 12.9?, Tanie ARP? Opcje

[PistonPL]

Pierwszy rok na simrze: materiały konstrukcyjne.

czyli dla JEDNEJ śruby/szpilki fi 10.9mm w głowicy (a jest ich 8-12szt w rzędowej czwórce) maksymalna wytrzymałość (naprężenie jakie zniesie zanim puści) to 1000[N/mm2] czyli 1.000.000.000 [pa]

w komorze spalania występują ciśnienia powiedzmy do 100-200bar'ów, czyli 10.000.000 - 20.000.000 [pa]

z tych obliczeń wynika, że teoretycznie śruby w głowicy powinny wytrzymywać znacznie więcej niż jest to od nich wymagane (o rząd wartości!). ja wiem, że praktyka mówi co innego ale może pic jest gdzieś indziej: zmęczenie materiału, zmiany temperatur ??

pytanie raczej do kogoś kto ma pojecie o materiałach a nie do gdybaczy takich jak ja.


PS:
do przeliczeń z lenistwa używałem: http://www.przelicznik.pl/

[Wspieraj forum]

[hz10]

pic polega na tym że do obliczeń na wytrzymałość śrub głowicy jest ważna długość, dlatego śruby są naprężane do około 80% swojej wytrzymałości po to aby mogły pracować w zakresie sprężystości, pozatym przy szpilkach odchodzi moment skręcający podczas dokręcania ( znowu im dłuższa śruba tym gorzej) i jeszcze jedno , grubość śruby, fabryczne są powiedzmy m10 a w większości przypadków spokojnie możemy dorobić szpilki o 1mm grubsze, co to daje chyba nie musze wyjaśniać

[mcgiver]

pic polega na tym że do obliczeń na wytrzymałość śrub głowicy jest ważna długość, dlatego śruby są naprężane do około 80% swojej wytrzymałości po to aby mogły pracować w zakresie sprężystości, pozatym przy szpilkach odchodzi moment skręcający podczas dokręcania ( znowu im dłuższa śruba tym gorzej) i jeszcze jedno , grubość śruby, fabryczne są powiedzmy m10 a w większości przypadków spokojnie możemy dorobić szpilki o 1mm grubsze, co to daje chyba nie musze wyjaśniać

tzn co rozwiercanie otworów w głowicy i przegwintowywanie bloku proponujesz ? bezsensu trochę

[PistonPL]

hz10:
z tabeli którą zapodał unreall o ile dobrze ją rozumiem wynika, że długość śruby ma znaczenie w przypadku przekroczenia jej wytrzymałości. różnica jest wtedy w rozciągnięciu minimalnym (w tabli jako A w procentach długości).

jak masz pręt 1m długości to wcale nie jest go łatwiej rozerwać niż taki który ma 10cm. owszem, jest jakaś wartość "plastyczności" czyli zakres w jakim dany materiał pracuje bez naruszenia swojej struktury (czyli powróci do stanu wyjściowego) ale przy śrubach 10-15cm jest właściwie pomijalny.

ta tabela jest dla stali hartowanej. szpilki dobrej marki zapewne są uszlachetniane różnymi dodatkami więc taka tabela wyglądałaby jeszcze korzystniej (dla śrub/szpilek).

tak więc wciąz wg mnie temat nie został rozwiązany.

mam znajomego co materiałoznawstwo studiował na warszawskiej polibudzie, podpytam czy coś ma na ten temat, tylko że to straszny olewus był i nie bardzo na jego wiedzy można polegać 9mam nadzieję, że nigdy mostów budować nie będzie)

[mcgiver]

heh za chwilę się okaże że szpilki arp w większosci projektów lowbudget to przerost formy nad treścią

[PistonPL]

wg mnie gdzieś jest haczyk, ale póki co jawi mi się montowanie śrub o większym przekroju za bezsensowne. taniej i prościej zastosowac lepszą śrubę/szpilkę. już więcej by dała nakrętka o większej powierzchni łebka która lepiej dociskałaby głowicę (choć nie zawsze jest to możliwe ze względu na brak miejsca na jej zastosowanie).

co do lowbudget, to wydaje mi się że w zwykłych dupowozach wytrzymałość śruby bedzie drugorzędna. głowice w takich pojazdach nie są przystosowane do dużych przeciążeń i mimo że śruba jako taka trzyma to są przegwzidy.

widziałem, że czasem Pan Godula tutaj się udziela na forum. ma on wzór na niemal każdą okazję, może jeśli ktoś ma do niego kontakt niech podrzuci mu ten wątek. facet ma dar przekazywania zawiłości technicznych w zjadliwej dla pospólstwa formie.

[hz10]

z tabeli wynika o ile wydłuży sie materiał badany podczas próby niszczącej , nic więcej. należy pamiętać że czy to śruby czy szpilki fabrycznie są w większości przypadków tak dokręcane że drugie dokręcanie robimy na własne ryzyko bo po prostu podczas dokręcania sie trwale odkształcają.
policz ile więcej siły potrzeba do zerwania przy założeniu że próbka jest o 1mm grubsza i o klase lepsza a zrozumiesz ocb
mcgiver nie potrzeba wcale nic wiercić bo dziury w głowicy już są większe niż potrzeba np u mnie śruby seryjne mają gwint m10 śruba natomiast jest 9mm, średnica otworu w głowicy wynosi 11.5. ja mam szpilki 11 z gwintami m10,
w jednym z poprzednich postów napisałem jakie były efekty podczas dokręcania, żeby nie było że kogoś próbuje nawracać, ja tak mam i jestem z efektów zadowolony drugi raz też bym to zastosował

[mcgiver]

z tabeli wynika o ile wydłuży sie materiał badany podczas próby niszczącej , nic więcej. należy pamiętać że czy to śruby czy szpilki fabrycznie są w większości przypadków tak dokręcane że drugie dokręcanie robimy na własne ryzyko bo po prostu podczas dokręcania sie trwale odkształcają.
policz ile więcej siły potrzeba do zerwania przy założeniu że próbka jest o 1mm grubsza i o klase lepsza a zrozumiesz ocb
mcgiver nie potrzeba wcale nic wiercić bo dziury w głowicy już są większe niż potrzeba np u mnie śruby seryjne mają gwint m10 śruba natomiast jest 9mm, średnica otworu w głowicy wynosi 11.5. ja mam szpilki 11 z gwintami m10,
w jednym z poprzednich postów napisałem jakie były efekty podczas dokręcania, żeby nie było że kogoś próbuje nawracać, ja tak mam i jestem z efektów zadowolony drugi raz też bym to zastosował

tak tylko że to, że dasz szpilki fi 10 z gwintem M10 niczego nie zmieni w porównaniu z szpilką fi9 z gwintem na końcach M10. bo mimo ze szpilka jest fi 10 to itak nacięcia gwintu powodują ze w najcieńszym miejscu jest poniżej fi9 .
tak mi się wydaje i przypomina mi się teoria ,że

łańcuch jest tak mocny jak jego najsłabsze ogniwo

.
co do otworów w głowicy to sprawdzałem dziś w mojej głowicy otwory są fi 12,5 mimo ze szpilki są fi10 z gwintem M10 .
aby to miało jakiś sens to wypadało by przegwintowac blok na m12 , bo wtedy szpilka w najcieńszym miejscu bedzie miała około 10,5mm średnicy zamiast niespełna 9 w wypadku M10 ,ale dla mnie to zbyt ryzykowna operacja .

[hz10]

tak ale gwintu i tak nie urwiesz a całkowite wydłuzenie szpilki bedzie mniejsze przy większej długości (podczas pracy)

[mcgiver]

tak ale gwintu i tak nie urwiesz a całkowite wydłuzenie szpilki bedzie mniejsze przy większej długości (podczas pracy)

ale w takim razie po co ARP M10 ma przewężenia na fi9 zamiast pełnej szpilki ??

[choody]

Przewężenie wynika z tego, że gwint jest nagniatany - materiał się rozchodzi i w miejscu gwintu szpilka jest grubsza - było o tym wcześniej pisane ...... a otwory na szpilki są większe ze względu na rozszerzalność bloku i głowicy

tak to sobie przynajmniej wyobrażam ......

[kuba_195]

z tego co mnie uczą też na simrze, to gwint jest wygniatany specjalnymi talerzykami/rolkami, a co ma do tego wydłużenie i przewężenie śruby?? materiał nie jest ciągnięty wzdłużnie tylko wygniatany poprzecznie...
Moim zdaniem przewężenie jest po to , że w razie przeciągnięcia śruby jest to to miejsce gdzie ma peknąć śruba, biorąc pod uwagę to , że nacięcie gwintu jest w głąb materiału co zmniejsza jego średnicę do niewielu ponad 9mm...

[PistonPL]

też mi się wydaje że przewężenie jest celowe aby właśnie w tym miejscu ewentualnie strzeliło. lepiej tutaj niż na gwincie (albo wraz z nim) w bloku.

[hz10]

tak sobie wymyślił producent i tak jest mam kilka sztuk śrub/szpilek głowicowych gdzie np. gwint jest na całej jej długości albo takich gdzie gwint ma mniejszą średnice od reszty. pamiętajcie o jednym , zastosowanie czy to arp czy innych nigdy nie gwarantuje że bedziemy mieć silnik w którym uszczelka bedzie wieczna

[mcgiver]

tak sobie wymyślił producent i tak jest mam kilka sztuk śrub/szpilek głowicowych gdzie np. gwint jest na całej jej długości albo takich gdzie gwint ma mniejszą średnice od reszty. pamiętajcie o jednym , zastosowanie czy to arp czy innych nigdy nie gwarantuje że bedziemy mieć silnik w którym uszczelka bedzie wieczna

więc skoro nie ma gwarancji to po co przepłacać ?
ja juz jestem zdecydowany ; szukam zwykłych szpilek M10 12,9+dobre nakretki .
jeszcze mnie tylko nurtuje pytanie czy podkładki tez zmieniac , czy z racji tego ze nie bedzie obciazeń skrętnych to sobie darowac?

[hz10]

podkładki możesz założyć stare

[poltec]

ale w takim razie po co ARP M10 ma przewężenia na fi9 zamiast pełnej szpilki ??

Śruba taka ma większa wytrzymałość zmęczeniową

[PistonPL]

dostałem odp od Pana Andrzeja Goduli w sprawie wytrzymałości śrub/szpilek

mail w całości bez modyfikacji:

From: Andrzej Godula [adres email usunięty]
Sent: Tuesday, October 27, 2009 8:48 PM
To: Norbert Nowocin
Subject: Re: Szpilki głowicy


Ok
Mamy teraz przeprowadzkę wiec tak w największym skrócie .
Technologia oparta na śrubach jest tańsza i stosuje się w samochodach seryjnych gdzie nie ma potrzeby dokonywania częstych demontaży głowicy.
Szpilka jest lepsza wszędzie tam gdzie może być konieczny wielokrotny demontaż / sport/
Teraz wytrzymałość .
Najprościej liczyć dla silnika jednocylindrowego to to samo co silnik 4 cylindrowy /zapłon występuje tylko na jednym cylindrze /
Zastosuje duże uproszczenia ,ale chodzi o zasadę a nie o projekt silnika /najprostsze jednostki i wzory /
Policzmy siły działające na głowice dla silnika o średnicy cylindra 100 mm czyli 10 cm
1 pole pow. pi x średnica do kwadratu przez 4 powierzchnia tłoka wynosi 3,13x10x10 /4 ok 80 cm2
Można przyjąć że w silniku mocno wysilonym lub dieslu ciśnienie podczas suwu pracy wynosi 100 bar czyli 100 kg/cm2
2 siła działająca na głowice = pow. tłoka x ciśnienie 80 x 100 = 8000 kg

Teraz kilka słów o śrubach.
śruby wykonane są z różnych materiałów i dlatego mają rożne wytrzymałości .
Na główce śruby jest oznaczenie np.5.8
Pierwsza cyfra razy 10 i mamy wytrzymałość na rozrywanie w kg/mm2 druga jest wydłużeniem
np. oznaczenie 5.8 oznacza że wytrzymałość wynosi 50 kg/mm2
śruba z oznaczeniem 10.9 musi wytrzymać 100 kg/mm
śruba 12.9 ok 120 kg/mm2

Wybieramy np. śrubę /szpilkę / M12 o oznaczeni 12.9 czyli o średnicy 12 mm , ale do obliczeń musimy użyć średnicy rdzenia czyli materiał nie nacięty gwintem .
Średnica ta zależy z kolei od rodzaju gwintu ale żeby nie komplikować sobie życia przyjmijmy że jest to ok 10 mm
3 liczymy pole pow przekroju śruby 3,14 x 10x10/4 =80 mm2
4 teraz wytrzymałość - 12.9 oznacza że na każdy mm przekroju powinna wytrzymać 120 kg ponieważ śruba ma 80 mm2 to oznacza,
że wytrzymałość śruby wynosi 80 x120 =9600 kg

Jak widać jedna śruba o średnicy 12 mm z oznaczeniem 12.9 zupełnie wystarcza .do utrzymania sił działających na przeciętną głowice jednocylindrowego silnika .4 sruby przekraczają tą wartość wielokrotnie .
Zaznaczam że jest to tylko zarys problemu w rzeczywistości na śruby działają siły zmienne , występują wyższe temp i prawdziwe przeliczanie śrub jest nieco bardziej skomplikowane ale ten prosty przykład pokazuje jakich ciekawych rzeczy mozna sie dowiedzieć biorąc kalkulator do ręki .Polecam to wszystkim zanim zaczną cokolwiek przerabiać .Matematyka i fizyka to podstawa i należy się dobrze zastanowić nad sensem niektórych prac .
Reasumując
Do sportu szpilki są lepsze ale muszą być dobrze wykonane .
Bardzo ważny jest sposób wykonania gwintu , który nie może być wykonany metodą nacinania narzynką .Gwint musi być wykonany przez walcowanie a to jest dosyć trudne do zrobienia w warunkach warsztatowych dlatego jeżeli decydujemy się na szpilki muszą one być wykonane przez dobrą sprawdzoną firmę . Źle wykonana szpilka może być gorsza od seryjnej śruby .Znany jest przypadek urywających sie śmigieł w pewnej partii samolotów w której zastosowano śruby o złej technologii wykonania co skutkowało szybkim przerobieniem samolotu na szybowiec .
Sorry że tak na kolanie ale przeprowadzka pochłania strasznie dużo czasu .
Z innej beczki proponuje przeczytać
http://www.godula.pl/index1.php?page=news&newsid=46
typowy przykład jak media mogą tworzyć nową niekoniecznie prawdziwą rzeczywistość .
Z poważaniem
Andrzej Godula
Godula Moto Sport
http://www.godula.pl/

[mcgiver]

dostałem odp od Pana Andrzeja Goduli w sprawie wytrzymałości śrub/szpilek

mail w całości bez modyfikacji:

no to teraz tylko znależc kompetentną firmę walcujacą gint w swoich szpilkach , za cene która nie zabije
czy wzornikem do gwintów mozna stwierdzić że gwint jest walcowany lub nacinany ?

[hz10]

czy wzornikem do gwintów mozna stwierdzić że gwint jest walcowany lub nacinany ?

nie, ale wprawne oko to wychwyci