Každý mechanik ich už použil, ale väčšina nevie, koľko rôznych typov podložiek existuje, z akých materiálov sú vyrobené a ako ich správne používať. V priebehu rokov sme dostali množstvo otázok týkajúcich sa podložiek, takže technický článok s informáciami o týchto hardvérových zariadeniach už dávno potreboval vyjsť.

Nedávno sme sa so spoločnosťou Automotive Racing Products, Inc. (ARP) venovali umeniu výroby vysokovýkonných spojovacích prvkov, pričom sme sa dôkladne venovali všetkým aspektom tejto témy. Teraz je čas vzdať úctu súčasti spojovacieho prvku, ktorá sa často považuje za samozrejmosť – obyčajnej podložke.

V nasledujúcich odsekoch sa budeme venovať tomu, čo sú podložky, aké sú rôzne typy podložiek, na čo slúžia, ako sa vyrábajú, kde a kedy ich používať – a áno, dokonca sa budeme venovať aj tomu, či sú podložky smerové alebo nie.

Vo všeobecnosti je podložka jednoducho kotúčovitá doska s otvorom v strede. Hoci dizajn môže znieť primitívne, podložky v skutočnosti plnia zložitú úlohu. Bežne sa používajú na rozloženie zaťaženia závitového spojovacieho prvku, ako je skrutka alebo skrutka s hlavou.

Môžu sa tiež použiť ako dištančné podložky – alebo v niektorých prípadoch – môžu slúžiť ako opotrebovávacia podložka, blokovacie zariadenie alebo dokonca na zníženie vibrácií – ako gumená podložka. Základná konštrukcia podložky má vonkajší priemer, ktorý je dvakrát väčší ako vnútorný priemer podložky.

Podložky sú zvyčajne vyrobené z kovu, ale môžu byť vyrobené aj z plastu alebo gumy – v závislosti od použitia. V strojárstve vyžadujú vysokokvalitné skrutkové spoje podložky z kalenej ocele, aby sa zabránilo preliačeniu povrchov spoja. Toto sa nazýva Brinelling. Tieto malé preliačiny môžu nakoniec viesť k strate predpätia spojovacieho prvku, vibráciám alebo nadmerným vibráciám. Ako tento stav pretrváva, tieto pohyby sa môžu zrýchliť do iného opotrebenia, ktoré sa často definuje ako odlupovanie alebo zodratie.

Podložky tiež pomáhajú predchádzať galvanickej korózii, čo je stav, ktorý vzniká, keď sa určité kovy dostanú do vzájomného kontaktu. Jeden kov slúži ako anóda a druhý ako katóda. Na spomalenie alebo zabránenie tohto procesu od začiatku sa medzi skrutku alebo maticu a spájaný kov používa podložka.

Okrem rovnomerného rozloženia tlaku na upevňovaný diel a zníženia rizika poškodenia dielu, podložky tiež poskytujú hladký povrch pre maticu alebo skrutku. Vďaka tomu je menej pravdepodobné, že sa upevnený spoj uvoľní v porovnaní s nerovným upevňovacím povrchom.

Existujú špeciálne podložky určené na zabezpečenie tesnenia, elektrického uzemnenia, zarovnanie spojovacieho prvku, jeho uchytenie, izoláciu alebo vytvorenie axiálneho tlaku na spoj. Tieto špeciálne podložky si stručne rozoberieme v nasledujúcom texte.

Videli sme tiež niekoľko spôsobov, ako nesprávne použiť podložky ako súčasť lepeného spoja. Vyskytlo sa veľa prípadov, keď mechanici používali skrutky alebo matice, ktorých priemer bol príliš malý na spájaný diel. V týchto prípadoch má podložka vnútorný priemer, ktorý sa hodí k skrutke, ale neumožňuje hlave skrutky alebo matici prešmyknúť sa cez otvor spájaného dielu. Toto si koleduje o problémy a nikdy by sa to nemalo robiť na pretekárskom aute.

Mechanici častejšie používajú skrutku, ktorá je príliš dlhá, ale nemá dostatok závitov, čo neumožňuje utiahnutie spoja. Taktiež by sa malo vyhnúť ukladaniu niekoľkých podložiek na driek ako rozpery, kým sa matica nedá utiahnuť. Vyberte správnu dĺžku skrutky. Nesprávne použitie podložiek môže viesť k poškodeniu alebo zraneniu.

Vo všeobecnosti sa dnes na svete vyrába niekoľko typov podložiek. Niektoré sú vyrobené špeciálne na použitie na drevených spojoch, zatiaľ čo iné sú určené na inštalatérske účely. Pokiaľ ide o potreby automobilov, špecialista na výskum a vývoj spoločnosti ARP, Jay Coombes, nám hovorí, že v údržbe automobilov sa používa iba päť typov. Existuje hladká podložka (alebo plochá podložka), podložka na blatníky, delená podložka (alebo poistná podložka), hviezdicová podložka a vložená podložka.

Je zaujímavé, že v rozsiahlej ponuke spojovacích prvkov ARP nenájdete delenú podložku. „Sú primárne užitočné pre spojovacie prvky s malým priemerom pri nízkom zaťažení,“ vysvetlil Coombes. ARP sa zvyčajne zameriava na vysokovýkonné pretekárske spojovacie prvky, ktoré fungujú pri vyššom zaťažení. Existujú varianty týchto typov podložiek, ktoré slúžia na špecifické účely, ako napríklad hladká podložka so zúbkovaním na spodnej strane.

Plochá podložka je preferovaným medziľahlým prvkom medzi hlavou skrutky (alebo matice) a pripevňovaným predmetom. Jej hlavným účelom je rozložiť zaťaženie utiahnutého spojovacieho prvku, aby sa zabránilo poškodeniu spojovacej plochy. „Toto je obzvlášť dôležité pri hliníkových komponentoch,“ hovorí Coombes.

Americký národný normalizačný inštitút (ANSI) poskytol súbor noriem na všeobecné použitie, pričom hladké podložky vyžadujú dva typy. Typ A je definovaný ako podložka so širokými toleranciami, kde presnosť nie je kritická. Typ B je plochá podložka s užšími toleranciami, kde sú vonkajšie priemery kategorizované ako úzke, bežné alebo široké pre ich príslušné veľkosti skrutiek (vnútorný priemer).

Ako sme už spomenuli, podložky sú zložitejšie, než by sa dalo jednoducho vysvetliť jednou organizáciou. V skutočnosti ich existuje niekoľko. Spoločnosť automobilových inžinierov (SAE) kategorizuje hladké podložky podľa hrúbky materiálu s menším vnútorným a vonkajším priemerom v porovnaní s tým, ako ploché podložky definovala organizácia pre štandardy Spojených štátov (USS).

Normy USS sú normy pre podložky v palcových rozmeroch. Táto organizácia charakterizuje vnútorný a vonkajší priemer podložky tak, aby vyhovovala hrubým alebo väčším závitom skrutiek. Podložky USS sa často používajú v automobilových aplikáciách. Keďže tri organizácie špecifikujú tri rôzne normy pre hladké podložky, je zrejmé, že podložky sú zložitejšie, než by sa na prvý pohľad mohlo zdať.

Podľa Coombesa z ARP si „veľkosť a kvalita samotnej podložky zaslúžia dôkladnú pozornosť. Mala by mať dostatočnú hrúbku a veľkosť, aby správne rozložila zaťaženie.“ Coombes dodáva: „Je tiež veľmi dôležité, aby bola podložka rovnobežne brúsená a dokonale plochá pre tie kľúčové aplikácie s vyšším krútiacim momentom. Čokoľvek iné môže spôsobiť nerovnomerné predpätie.“

Ide o podložky, ktoré majú extra veľký vonkajší priemer v pomere k stredovému otvoru. Sú tiež navrhnuté tak, aby rozložili upínaciu silu, ale kvôli väčšej veľkosti sa zaťaženie rozloží na väčšiu plochu. Po mnoho rokov sa tieto podložky používali na pripevnenie blatníkov k vozidlám, odtiaľ pochádza aj ich názov. Podložky blatníkov môžu mať väčší vonkajší priemer, ale zvyčajne sa vyrábajú z tenkého materiálu.

Delené podložky majú axiálnu flexibilitu a používajú sa na zabránenie uvoľnenia v dôsledku vibrácií. Fotografia z www.amazon.com.

Rozdelené podložky, nazývané aj pružné alebo poistné podložky, majú axiálnu flexibilitu. Používajú sa na zabránenie uvoľnenia v dôsledku vibrácií. Koncept delených podložiek je jednoduchý: Fungujú ako pružina, ktorá vyvíja tlak na pripevňovaný predmet a hlavu skrutky alebo matice.

Spoločnosť ARP tieto podložky nevyrába, pretože väčšina spojovacích prvkov, ktoré hrajú kľúčovú úlohu v motore, pohone, podvozku a zavesení kolies, sa uťahuje na špecifický krútiaci moment s použitím správnej upínacej sily. Existuje malá alebo žiadna šanca, že sa upevňovací prvok uvoľní bez použitia nástroja.

Väčšina inžinierov sa zhoduje v tom, že pružná podložka sa pri uťahovaní na vyšší krútiaci moment do určitej miery natiahne. Keď sa tak stane, delená podložka stratí svoje napätie a môže dokonca narušiť presné predpätie upevneného spoja.

Hviezdicové podložky majú zúbkovanie, ktoré sa radiálne rozprestiera dovnútra alebo von, aby sa zahryzlo do povrchu podkladu a zabránilo uvoľneniu upevňovacieho prvku. Fotografia z www.amazon.com.

Hviezdicové podložky slúžia takmer na rovnaký účel ako delená podložka. Sú určené na zabránenie uvoľnenia spojovacieho prvku. Sú to podložky so zúbkovaním, ktoré sa radiálne rozprestiera (smerom dovnútra alebo von) a zarezáva sa do povrchu súčiastky. Konštrukčne sa majú „zapichnúť“ do hlavy skrutky/matice a podkladu, aby sa zabránilo uvoľneniu spojovacieho prvku. Hviezdicové podložky sa zvyčajne používajú s menšími skrutkami a maticami spojenými s elektrickými súčiastkami.

Zabránenie otáčaniu a tým ovplyvnenie presnosti predpätia viedlo spoločnosť ARP k výrobe špeciálnych podložiek, ktoré sú na spodnej strane zúbkované. Cieľom je, aby uchopili pripevňovaný predmet a poskytli stabilnú platformu.

Ďalšou špeciálnou podložkou vyrábanou spoločnosťou ARP sú vložené podložky. Sú určené na ochranu vrchnej časti otvorov, aby sa zabránilo oderu alebo zrúteniu vrchnej časti otvoru. Medzi bežné použitia patria hlavy valcov, komponenty podvozku a iné oblasti s vysokým opotrebením, ktoré vyžadujú podložku.

Je dôležité poznamenať, že mazanie zohráva kľúčovú úlohu pri presnom predpätí. Okrem nanesenia maziva na závity upevňovacieho prvku sa odporúča naniesť malé množstvo na spodnú stranu hlavy skrutky (alebo matice) alebo na vrch podložky. Nikdy nemažte spodnú stranu podložky (pokiaľ nie je v montážnych pokynoch uvedené inak), pretože nechcete, aby sa otáčala.

Dôraz na správne používanie a mazanie podložiek si zaslúži pozornosť všetkých pretekárskych tímov.

Vytvorte si vlastný newsletter s obsahom, ktorý máte radi od Chevy Hardcore, priamo do vašej schránky, úplne ZADARMO!

Každý týždeň vám budeme posielať najzaujímavejšie články, novinky, funkcie áut a videá zo sveta Chevy Hardcore.

Sľubujeme, že vašu e-mailovú adresu nebudeme používať na nič iné ako na exkluzívne aktualizácie zo siete Power Automedia Network.