Podložky: Typy, Použití, a jak si vybrat ten správný

Obsah show

Podložky, i když malý, hrají klíčovou roli v mechanických sestavách tím, že zajišťují bezpečné a odolné spojení.

Rozdělují zátěž, zabránit poškození, a omezuje uvolňování v důsledku vibrací.

Tyto všestranné komponenty jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích, od automobilového průmyslu a stavebnictví až po elektroniku a instalatérství.

Tato příručka nabízí komplexní přehled podložek, jejich typy, používá, a jak vybrat ten správný pro vaše potřeby.

1. Co je podložka?

Podložky, i když často přehlížena, jsou základními součástmi při vytváření pevných a bezpečných mechanických spojení.

Typicky vyrobené z kovu, podložka je plochý kroužek se středovým otvorem.

Při spojování předmětů k sobě, vkládá se mezi matici a povrch (často další kus kovu) poskytnout několik důležitých výhod.

Klíčové výhody podložek

Rozložení zátěže:

- Funkce: Podložky pomáhají rozložit tlak vyvíjený utaženou maticí na větší plochu.
- Prospěch: Tím se zabrání poškození nebo promáčknutí povrchu.
  Například, utažení matice přímo na desku z měkkého dřeva může způsobit, že se koncentrovaný tlak matice zaryje do dřeva.
  Tento tlak rozděluje podložka, chrání dřevo a zajišťuje rovnoměrnější rozložení zátěže.

Prevence uvolnění:

- Funkce: Podložky vytvářejí těsnější spojení mezi maticí a povrchem, snížení rizika uvolnění spojení v důsledku vibrací nebo pohybu.
- Prospěch: V dynamických prostředích, jako je auto, které na silnici zažívá nárazy a otřesy, podložky pomáhají udržovat bezpečné spojení mezi maticemi a šrouby na podvozku,
  zajistit, aby se upevňovací prvky časem neuvolnily.

Ochrana povrchů:

- Funkce: Podložky fungují jako bariéra mezi maticí a povrchem, zabraňuje poškrábání nebo poškození jemných povrchů.
- Prospěch: Například, podložka může zabránit škrábání nebo odštípnutí barvy maticí při připevňování ozdobného držáku na natřenou stěnu, zachování estetického vzhledu povrchu.

Zlepšení přilnavosti:

- Funkce: Povrchová struktura podložky může zvýšit tření, dále zvyšuje těsnost spoje.
- Prospěch: To je užitečné zejména v aplikacích, kde může docházet k vibracím nebo pohybu.
  Zvýšené tření pomáhá udržet matici a šroub bezpečně na místě, snížení pravděpodobnosti uvolnění.

2. Hlavní typy podložek

Podložky jsou základní součástí mechanických spojů, sloužící různým funkcím, jako je rozložení zátěže, Tlumení vibrací, a těsnění.

Každý typ pračky má jedinečné vlastnosti a použití. Níže jsou uvedeny některé běžné typy podložek:

Plochá podložka

Ploché podložky jsou nejzákladnějším a nejrozšířenějším typem podložky. Jsou určeny k rozšíření plochy dosedací plochy šroubu, čímž se sníží povrchový tlak působící na upevňovací předmět.

Díky tomu jsou ideální pro situace, kdy je materiál upevňovacího předmětu měkký nebo kontaktní plocha je malá.

Ploché podložky se běžně používají v obecných upevňovacích aplikacích, aby zajistily rovnoměrné rozložení zatížení a zabránily poškození upevňovaného povrchu.

Pružinová podložka

Pružné podložky jsou elastické a obvykle se používají mezi šrouby a matice. Jejich primární funkcí je zajistit účinek proti uvolnění, díky tomu jsou zvláště vhodné pro šrouby v těžko přístupných nebo obtížně ovladatelných částech.

Pružinové podložky přicházejí v různých podobách, jako jsou dělené podložky a podložky Belleville.

Dělené podložky mají dělený střih, který zajišťuje odpružení, zatímco podložky Belleville mají kónický tvar a nabízejí vysokou nosnost spolu s pružinou.

Tyto podložky jsou nezbytné v prostředí s vysokými vibracemi pro udržení bezpečného upevnění.

Zámková podložka

Pojistné podložky jsou navrženy tak, aby zabránily uvolnění šroubů nebo matic v důsledku vibrací nebo změn zatížení.

Dosahují toho prostřednictvím konstrukce zubů, které se zakousnou do spojovacího prvku a povrchu, poskytující další přilnavost.

Pojistné podložky z uhlíkové oceli — Zámkové podložky

Mezi běžné typy patří pojistné podložky s vnitřními zuby a pojistné podložky s vnějšími zuby.

Pojistné podložky s vnitřními zuby mají zuby směřující dovnitř, zatímco podložky s vnějším ozubením mají zuby směřující ven.

Oba typy jsou vysoce účinné při zajišťování toho, aby spojovací prvky zůstaly bezpečné v dynamických prostředích.

Zastavit podložku

Dorazové podložky se používají k omezení pohybu šroubů nebo matic a k zabránění jejich sklouznutí v důsledku vibrací nebo nárazů.

Tyto podložky mají často vyčnívající poutko nebo podobný prvek, který zabírá s upevňovacím prvkem nebo povrchem, poskytuje fyzickou bariéru proti pohybu.

Dorazové podložky jsou zvláště užitečné v aplikacích, kde musí spojovací prvek zůstat v pevné poloze, jako jsou stroje nebo konstrukční součásti.

Těsnící podložka

Těsnící podložky kombinují funkce podložky a těsnicího kroužku. Jsou navrženy tak, aby zabránily úniku plynu nebo kapaliny vytvořením těsného těsnění kolem spojovacího prvku.

Těsnicí podložky se běžně vyrábějí z materiálů, jako je pryž nebo jiné pružné materiály, které se mohou přizpůsobit povrchu a poskytnout účinnou bariéru proti tekutinám.

Jsou široce používány v instalatérství, systémy pro zadržování tekutin, a další aplikace, kde je těsnění kritické.

Speciálně tvarovaná podložka

Speciálně tvarované podložky jsou navrženy tak, aby řešily specifické technické problémy. Příklady zahrnují kulové podložky, kónické podložky, a čtvercové zkosené podložky.

Tyto podložky se používají k absorbování nerovných povrchů nebo vyrovnání mezer specifických tvarů.

Kulové podložky, například, dokáže vyrovnat úhlové vychýlení, zatímco kónické podložky zajišťují působení pružiny a rozložení zatížení.

Čtvercové zkosené podložky se používají k vytvoření těsného uložení v rozích nebo na hranách, zajištění bezpečného a stabilního spojení.

Kompozitní podložka kov-plast

Kompozitní podložky kov-plast kombinují pevnost kovu s odolností plastu proti korozi.

Díky tomu jsou vhodné pro scénáře aplikací, kde je vyžadována jak vysoká pevnost, tak odolnost vůči vlivům prostředí.

Tyto podložky se často používají v automobilovém průmyslu, Marine, a průmyslové aplikace, kde je vystavena vlhkosti, chemikálie, nebo jiné korozivní prvky jsou běžné.

Podložka z kompozitního materiálu

Podložky z kompozitního materiálu, jako jsou kompozitní podložky kov-pryž, využít podpůrnou funkci kovu a těsnící výkon pryže.

Tyto podložky jsou zvláště užitečné v aplikacích, kde je rozhodující jak rozložení zatížení, tak těsnění.

Například, často se používají v hydraulických systémech, kde musí poskytovat těsné utěsnění a zároveň odolávat vysokým tlakům a dynamickému zatížení.

Podložka ze speciálního materiálu

Podložky ze speciálních materiálů jsou vyrobeny z různých materiálů, aby vyhovovaly různým pracovním prostředím.

Mezi běžné materiály patří nerezová ocel, měď, a hliník. Podložky z nerezové oceli jsou odolné proti korozi a trvanlivé, díky tomu jsou ideální pro venkovní a drsná prostředí.

Měděné podložky jsou známé svou vodivostí a často se používají v elektrických aplikacích.

Hliníkové podložky jsou lehké a odolné proti korozi, díky čemuž jsou vhodné pro letecké a automobilové aplikace.

Výběr materiálu závisí na konkrétních požadavcích aplikace, jako je teplota, chemická expozice, a podmínky zatížení.

Vysoce výkonná pračka

Vysoce výkonné myčky jsou určeny pro extrémní pracovní podmínky, jako jsou vysoké teploty nebo vysoké tlaky.

Tyto podložky jsou obvykle vyrobeny ze speciálních slitinových materiálů, které dokážou odolat drsnému prostředí bez degradace.

Například, podložky používané ve vysokoteplotních aplikacích mohou být vyrobeny z materiálů jako Inconel nebo Hastelloy, které si zachovávají svou pevnost a celistvost při zvýšených teplotách.

Podobně, podložky pro vysokotlaké aplikace jsou často vyrobeny z materiálů, které zvládnou značné zatížení bez deformace nebo selhání.

Srovnávací tabulka

Typ podložky	Design	Funkce	Běžné aplikace	Výhody
Ploché podložky	Jednoduchý, byt, oběžník	Rozložení zatížení	Obecné zapínání	Snadná instalace, nákladově efektivní
Pružinové podložky	Rozdělit, kuželovitý	Zabraňte uvolnění v důsledku vibrací	Prostředí s vysokými vibracemi	Vynikající antivibrace, vysoké zatížení
Zámkové podložky	Ozubený	Zajistěte dodatečné uchopení, abyste zabránili uvolnění	Prostředí s vysokými vibracemi	Zvýšená bezpečnost, zabraňuje uvolnění
Těsnící podložky	Pryž, flexibilní	Zabraňte úniku v kapalinových systémech	Instalatérství, zadržování tekutin	Zajišťuje těsné těsnění, zabraňuje únikům
Specializované podložky	Vlna, hvězda	Jedinečné rozložení zatížení nebo působení pružiny	Specifické aplikace	Specializovaná řešení, univerzální

3. Materiály používané pro podložky

Podložky mohou být vyrobeny z různých materiálů, každý má svou vlastní sadu vlastností a aplikací.

Kov Podložky

Ocel: Odolné a cenově výhodné, ale náchylné ke korozi.

- Běžné známky: Stupeň 2, Stupeň 5, Stupeň 8.
- Aplikace: Obecné zapínání, automobilový průmysl, konstrukce.

Nerez: Odolné proti korozi a trvanlivé, vhodné do venkovního a drsného prostředí.

- Běžné známky: 304, 316.
- Aplikace: Marine, chemikálie, a venkovní aplikace.

Mosaz: Odolné proti korozi a esteticky příjemné, často se používá v dekorativních aplikacích.

- Běžné známky: C36000, C26000.
- Aplikace: Dekorativní, Marine, elektrický.

Hliník: Lehký a odolný proti korozi, vhodné pro letecké a automobilové aplikace.

- Běžné známky: 2024, 6061.
- Aplikace: Aerospace, automobilový průmysl, Marine.

Nekovové podložky

Nylon: Lehký, odolný, a odolný vůči chemikáliím a oděru.

- Běžné známky: 6/6, 6/12.
- Aplikace: Elektrický, chemikálie, a aplikace s nízkým třením.

Pryž: Pružné a odolné, často používané v těsnicích aplikacích.

- Běžné známky: Nitril, silikon.
- Aplikace: Instalatérství, Těsnění, tlumení vibrací.

Plast: Lehký a odolný proti korozi, vhodné pro aplikace s nízkou zátěží.

- Běžné známky: PTFE, PVC.
- Aplikace: Elektrický, chemikálie, a aplikace s nízkou zátěží.

Porovnání materiálových vlastností

Materiál	Trvanlivost	Odolnost proti korozi	Flexibilita	Běžné aplikace
Ocel	Vysoký	Nízký	Nízký	Obecné zapínání
Nerez	Vysoký	Vysoký	Nízký	Venkovní, drsným prostředím
Mosaz	Mírný	Vysoký	Nízký	Dekorativní, Marine
Hliník	Vysoký	Vysoký	Nízký	Aerospace, automobilový průmysl
Nylon	Vysoký	Vysoký	Vysoký	Chemikálie, oděr
Pryž	Mírný	Vysoký	Vysoký	Těsnění, tlumení vibrací
Plast	Mírný	Vysoký	Vysoký	Aplikace s nízkou zátěží

4. Aplikace podložek

Podložky nacházejí široké využití v různých průmyslových odvětvích, každý těží ze svých jedinečných vlastností a funkcí.

Automobilový průmysl

Motory: Rozložte zatížení šroubů a matic, zabránění poškození součástí motoru.
Pozastavení: Zajistěte hladký nosný povrch a snižte opotřebení.
Ostatní komponenty: Zajistěte bezpečné upevnění v různých částech vozidla.
Statistika: Nad 90% automobilových spojovacích prvků používají podložky k zajištění spolehlivosti a bezpečnosti.

Konstrukce

Strukturální integrita: Zvyšte stabilitu a nosnost konstrukcí.
Stabilita: Zabraňte uvolnění v důsledku environmentálních faktorů, jako je vítr a zemětřesení.
Statistika: Stavební projekty často používají k zajištění podložky 50% konstrukčních spojovacích prvků.

Elektronika

Izolace: Zabraňte elektrickým zkratům a zajistěte izolaci mezi součástmi.
Vzdálenost: Aby byla zajištěna správná funkčnost, udržujte mezi součástmi správnou vzdálenost.
Statistika: Elektronická zařízení používají podložky 70% jejich vnitřní upevňovací aplikace.

Instalatérství

Těsnění: Zabraňte netěsnostem v potrubí a armaturách.
Zadržování tekutin: Zajistěte těsné těsnění v kapalinových systémech.
Statistika: Instalatérské systémy používají téměř podložky 80% jejich spojů, aby byla zajištěna vodotěsnost.

5. Normy praček, které potřebujete znát

Podložky se dodávají v různých velikostech a tloušťkách, a výběr správné matice a šroubu je zásadní pro zajištění správného uložení a rozložení zatížení.

Zde jsou některé klíčové standardy a úvahy, které je třeba mít na paměti:

Průměr

Průměr podložky by měl odpovídat průměru matice, se kterou je spárována. To zajišťuje správné uložení a efektivní rozložení zátěže.

Pokud je otvor pračky příliš malý, nebude sedět, ohrožuje jeho účinnost. Naopak, pokud je pračka příliš velká, kolem matice zůstanou mezery, snížení jeho nosnosti.

Tloušťka

Tloušťka podložky se může lišit v závislosti na aplikaci. Silnější podložka poskytuje lepší rozložení zátěže a je často nezbytná pro vysoce namáhané aplikace.

Však, příliš silné podložky mohou způsobit problémy s vůlí nebo narušit funkčnost sestavených součástí.

Standardní tloušťky podložek jsou obvykle označeny číslem měřidla, s nižšími čísly označujícími silnější podložky.

Například, podložka „1/4-20 x 1/16“ označuje podložku s otvorem o průměru 1/4 palce a tloušťkou 1/16 palec, navrženo pro použití s a 1/4-20 matice a šroubu.

Společné standardy pro pračky

ASME B18.21.1:

- Popis: Tato norma zahrnuje ploché podložky a specifikuje rozměry, tolerance, a materiálové vlastnosti.
- Aplikace: Univerzální ploché podložky pro širokou škálu aplikací.
- Rozměry klíče: Vnější průměr, vnitřní průměr, a tloušťka.

Z 125:

- Popis: Tato norma definuje ploché podložky v metrických velikostech.
- Aplikace: Metrické upevňovací aplikace.
- Rozměry klíče: Vnější průměr, vnitřní průměr, a tloušťka.

ISO 7089:

- Popis: Mezinárodní standard pro ploché podložky.
- Aplikace: Globální aplikace vyžadující standardizované podložky.
- Rozměry klíče: Vnější průměr, vnitřní průměr, a tloušťka.

ASTM A569:

- Popis: Standard pro podložky z uhlíkové oceli.
- Aplikace: Podložky z uhlíkové oceli pro univerzální upevnění.
- Rozměry klíče: Vnější průměr, vnitřní průměr, a tloušťka.

Další faktory ke zvážení

Dokončit:

- Možnosti: Prostý, pozinkované, nerez, a další.
- Úvahy: Volba povrchové úpravy závisí na aplikaci a požadované úrovni odolnosti proti korozi.

- - Obyčejná ocel: Vhodné pro vnitřní použití v suchém prostředí.
  - Pozinkováno: Nabízí lepší ochranu ve vlhkém prostředí.
  - Nerez: Vysoce odolný proti korozi a vhodný do venkovního a drsného prostředí.

Pevnost:

- Stupně: Podložky jsou dimenzovány na pevnost, obvykle označeno číslem stupně.
- Úvahy: Podložky vyšší kvality vydrží větší zatížení a jsou vhodné pro náročné aplikace.

- - Stupeň 2: Nízká až střední pevnost, Vhodné pro obecné účely.
  - Stupeň 5: Střední až vysoká pevnost, vhodné pro automobilové a stavební aplikace.
  - Stupeň 8: Vysoká síla, vhodné pro náročné aplikace.

Teplota:

- Materiály: Pro aplikace vystavené extrémním teplotám, jsou nutné podložky vyrobené z materiálů odolných vysokým teplotám.
- Příklady:

- - Inconel: Odolný vůči vysokým teplotám a korozi, vhodné pro letecké a průmyslové aplikace.
  - Hastelloy: Vysoká pevnost a odolnost proti korozi, vhodné do prostředí s vysokou teplotou a vysokým tlakem.

Použití tabulky velikostí podložky

Pro snadnější výběr, podložky jsou často specifikovány pomocí kombinace průměru a tloušťky.

Odkazování na tabulku velikostí pračky je vždy dobrou praxí.

Většina železářství a online prodejců poskytuje tyto tabulky, které zákazníkům pomohou vybrat vhodnou velikost podložky na základě matice a šroubu, které používají..

Příklad tabulky velikostí podložek

Typ podložky	Průměr (v)	Vnitřní průměr (v)	Tloušťka (v)	Aplikace
Plochá podložka	1/4	1/4	1/16	Generál
Plochá podložka	5/16	5/16	1/16	Generál
Plochá podložka	3/8	3/8	1/16	Generál
Plochá podložka	1/2	1/2	1/16	Generál
Pružinová podložka	1/4	1/4	1/16	Vibrace
Pružinová podložka	5/16	5/16	1/16	Vibrace
Pružinová podložka	3/8	3/8	1/16	Vibrace
Pružinová podložka	1/2	1/2	1/16	Vibrace

6. Podrobnosti, kterým je třeba věnovat pozornost při výběru podložek

Při výběru podložek, je důležité věnovat pozornost několika klíčovým detailům, abyste zajistili optimální výkon a kompatibilitu s vaší aplikací:

Kompatibilita materiálu:

Vyberte materiál podložky, který je kompatibilní s provozním prostředím a médiem, se kterými přijde do styku.
Například, používejte nekovové materiály jako pryž nebo PTFE v prostředích, kde je vyžadována chemická odolnost.

Provozní teplota a tlak:

Ujistěte se, že zvolená pračka odolá provozním teplotám a tlakům, aniž by došlo ke zhoršení jejích vlastností.
Vysokoteplotní aplikace mohou vyžadovat použití materiálů jako silikon nebo fluorované uhlovodíky.

Shoda velikosti:

Vnitřní průměr podložky musí odpovídat dříku spojovacího prvku, zatímco vnější průměr by měl zapadat do otvoru upevňované součásti, aby byla zajištěna přiměřená plocha dosedací plochy.

Tloušťka:

Vyberte podložku s vhodnou tloušťkou, aby se přizpůsobila potřebnému předpětí, aniž by způsobovala nadměrné namáhání šroubového systému.
Silnější podložky nabízejí lepší rozložení zatížení, ale mohou vyžadovat vyšší krouticí moment při montáži.

Povrchová úprava:

Ujistěte se, že podložka má vhodnou povrchovou úpravu, aby se zabránilo zadření nebo poškození spojovacích povrchů.
Povrchové úpravy, jako je zinkování nebo černění, mohou zlepšit odolnost proti korozi a snížit tření.

Hardwarová třída:

Přizpůsobte kvalitu pračky hardwaru, který používáte. Upevnění vyšší kvality často vyžaduje podložky odpovídající kvality, aby si zachovaly svou pevnost a dlouhou životnost.

Speciální funkce:

Zvažte všechny speciální funkce požadované pro vaši aplikaci, jako jsou uzamykací schopnosti, aby se zabránilo uvolnění v důsledku vibrací, nebo elastomerní povlaky pro lepší těsnicí výkon.

Standardní soulad:

Kde je to možné, vyberte podložky, které splňují mezinárodní nebo průmyslové standardy, jako je ISO, Z, nebo ANSI, aby byla zajištěna zaměnitelnost a kvalita.

7. Posouzení odolnosti podložek proti korozi

Při výběru podložek, je velmi důležité posoudit jejich odolnost proti korozi, protože podložky přijdou v mnoha aplikacích do kontaktu s korozivními médii.

Zde je několik metod pro posouzení odolnosti podložek proti korozi:

Prohlédněte si materiálové listy:

Výrobci podložek obvykle poskytují materiálové listy, které obsahují informace o odolnosti materiálu proti korozi,
jako je odolnost vůči kyselinám a zásadám a odolnost vůči rozpouštědlům.

Viz Certifikace a zkušební zprávy:

Pokud pračka prošla příslušnými mezinárodními normami, jako jsou testy ISO, nebo má zprávu o zkoušce odolnosti proti korozi vydanou organizací třetí strany,
to jsou důležité podklady pro posouzení odolnosti podložky proti korozi.

Pochopte materiály podložek:

Různé materiály mají různou odolnost proti korozi. Například, kovové podložky, jako je nerezová ocel, Hastelloy, Monel, a slitiny titanu,
stejně jako nekovové podložky, jako je polytetrafluorethylen (PTFE) a fluorokaučuku, mají obvykle dobrou odolnost proti korozi.

Analýza aplikačních prostředí:

Vyberte vhodný materiál podle konkrétního prostředí, ve kterém bude pračka používána (jako je teplota, tlak, typy, a koncentrace chemikálií v kontaktu).

Zvažování patentových technologií:

Zvažte, zda pračka využívá speciální patentované technologie pro zlepšení její odolnosti proti korozi.

Vyhledejte odbornou radu:

Pokud je nutná odborná rada, můžete konzultovat materiálové vědce nebo inženýry v příslušných oborech.
Mohou poskytnout odborné poradenství při výběru materiálu podle konkrétní aplikace podložky.

8. Podložky v moderním strojírenství

Pokrok v technologii a vědě o materiálech vedl k vývoji nových a vylepšených konstrukcí podložek.

Technologický pokrok

Samosvorné podložky: Zahrnout funkce, které poskytují další uzamykací mechanismy, zvýšení bezpečnosti v prostředí s vysokými vibracemi.
Podložky na míru: Na míru konkrétním aplikacím, nabízí optimalizovaný výkon a funkčnost.
Příklad: Samosvorné podložky s nylonovou vložkou mohou poskytnout vynikající antivibrační vlastnosti v automobilových závěsech.

Udržitelné materiály

Ekologické materiály: Používání udržitelných a ekologických materiálů je ve výrobě stále důležitější.
Recyklovatelné materiály: Podložky vyrobené z recyklovatelných materiálů pomáhají snižovat odpad a dopad na životní prostředí.
Příklad: Podložky vyrobené z recyklovaného plastu lze použít v aplikacích s nízkou zátěží, snížení ekologické stopy.

Budoucí trendy

Přizpůsobení: Podložky navržené na zakázku pro specifické aplikace, pomocí pokročilých výrobních technik, jako je 3D tisk.
Chytré podložky: Pračky vybavené senzory pro sledování výkonu a poskytování dat v reálném čase.
Příklad: Chytré myčky s vestavěnými senzory dokážou detekovat opotřebení a posílat upozornění do systémů údržby, zajištění včasných výměn.

9. Závěr

Podložky jsou základní součástí mechanických sestav, zajišťující rozložení zátěže, předcházení poškození, a snížení uvolňování v důsledku vibrací.

Pochopení různých typů podložek, jejich materiály, a jejich použití je rozhodující pro výběr správné pračky pro vaše potřeby.

Dodržováním osvědčených postupů pro údržbu a informovaností o technologickém pokroku, můžete zajistit, že vaše mechanické sestavy zůstanou bezpečné, odolný, a efektivní.

Ať už pracujete v automobilovém průmyslu, konstrukce, elektronika, nebo instalatérství, správná podložka může znamenat velký rozdíl.

Pokud jste připraveni vybrat perfektní pračku, oslovte nás za odborné poradenství a špičkové produkty!