Každý mechanik je už použil, ale většina z nich neví, kolik různých typů podložek existuje, z jakých materiálů jsou vyrobeny a jak je správně používat. V průběhu let jsme dostávali řadu otázek týkajících se podložek, takže technický článek s informacemi o těchto hardwarových zařízeních je už dávno potřeba.

Nedávno jsme se ve spolupráci se společností Automotive Racing Products, Inc. (ARP) podrobně zabývali uměním výroby vysoce výkonných spojovacích prvků. Nyní je čas vzdát hold často samozřejmé součásti spojovacího prvku – obyčejné podložce.

V následujících odstavcích se budeme zabývat tím, co jsou podložky, jaké jsou různé typy podložek, k čemu slouží, jak se vyrábějí, kde a kdy je používat – a ano, dokonce si povíme i o tom, zda jsou podložky směrové, či nikoli.

Obecně řečeno, podložka je jednoduše kotoučovitá destička s otvorem uprostřed. I když design může znít primitivně, podložky ve skutečnosti plní složitý úkol. Běžně se používají k rozložení zatížení závitového spojovacího prvku, jako je šroub nebo závitový šroub.

Mohou být také použity jako distanční podložky – nebo v některých případech – mohou sloužit jako otěrová podložka, zajišťovací zařízení, nebo dokonce ke snížení vibrací – jako gumová podložka. Základní konstrukce podložky má vnější průměr, který je dvakrát větší než vnitřní průměr podložky.

Podložky se obvykle vyrábějí z kovu, ale mohou být také vyrobeny z plastu nebo pryže – v závislosti na aplikaci. Ve strojírenství vyžadují vysoce kvalitní šroubové spoje podložky z kalené oceli, aby se zabránilo protlačování povrchů spoje. Tomu se říká Brinelling. Tyto malé protlačení mohou nakonec vést ke ztrátě předpětí spojovacího prvku, chvění nebo nadměrným vibracím. Jak tento stav pokračuje, tyto pohyby se mohou zrychlit a vést k dalšímu opotřebení, které je často definováno jako odlupování nebo zadření.

Podložky také pomáhají předcházet galvanické korozi, což je stav, ke kterému dochází, když se určité kovy vzájemně dotýkají. Jeden kov funguje jako anoda a druhý jako katoda. Aby se tento proces zpomalil nebo mu zabránilo hned od začátku, používá se mezi šroub nebo matici a spojovaný kov podložka.

Kromě rovnoměrného rozložení tlaku na upevňovaný díl a snížení rizika jeho poškození podložky také zajišťují hladký povrch pro matici nebo šroub. Díky tomu je méně pravděpodobné, že se upevněný spoj uvolní ve srovnání s nerovným upevňovacím povrchem.

Existují speciální podložky určené k zajištění těsnění, elektrického uzemnění, zarovnání spojovacího prvku, jeho udržení v zachycení, izolaci nebo zajištění axiálního tlaku na spoj. Tyto speciální podložky si stručně popíšeme v následujícím textu.

Také jsme viděli několik způsobů, jak nesprávně používat podložky jako součást lepeného spoje. Existuje mnoho případů, kdy mechanici používající stínové stromy použili šrouby nebo matice, jejichž průměr byl příliš malý pro spojovanou součást. V těchto případech má podložka vnitřní průměr, který odpovídá šroubu, ale neumožňuje hlavě šroubu nebo matici proklouznout otvorem spojované součásti. To si koleduje o potíže a nikdy by se to nemělo dělat na závodních vozech.

Mechanici častěji používají šroub, který je příliš dlouhý, ale nemá dostatek závitu, což neumožňuje utažení spoje. Je také třeba se vyhnout naskládání několika podložek na dřík jako distanční podložky, dokud nebude možné matici utáhnout. Zvolte správnou délku šroubu. Nesprávné použití podložek může vést k poškození nebo zranění.

Obecně řečeno, v dnešním světě se vyrábí několik typů podložek. Některé jsou vyrobeny speciálně pro použití na dřevěných spojích, zatímco jiné jsou určeny pro instalatérské účely. Pokud jde o automobilové potřeby, specialista na výzkum a vývoj společnosti ARP, Jay Coombes, nám říká, že v automobilové údržbě se používá pouze pět typů. Existuje hladká podložka (nebo plochá podložka), podložka na blatníky, dělená podložka (nebo pojistná podložka), hvězdicová podložka a vložená podložka.

Je zajímavé, že v rozsáhlé nabídce spojovacích prvků ARP nenajdete dělenou podložku. „Jsou primárně užitečné pro spojovací prvky malého průměru při nízkém zatížení,“ vysvětlil Coombes. ARP se obvykle zaměřuje na vysoce výkonné závodní spojovací prvky, které fungují při vyšším zatížení. Existují varianty těchto typů podložek, které slouží specifickým účelům, například hladká podložka s vroubkováním na spodní straně.

Plochá podložka je preferovaným prostředníkem mezi hlavou šroubu (nebo matice) a připevňovaným předmětem. Jejím primárním účelem je rozložit zatížení utaženého spojovacího prvku, aby se zabránilo poškození spojované plochy. „To je obzvláště důležité u hliníkových součástí,“ říká Coombes.

Americký národní institut pro normalizaci (ANSI) poskytl soubor norem pro všeobecné použití, které vyžadují dva typy podložek. Typ A je definován jako podložka s širokými tolerancemi, kde přesnost není kritická. Typ B je plochá podložka s užšími tolerancemi, kde jsou vnější průměry kategorizovány jako úzké, běžné nebo široké pro příslušné velikosti šroubů (vnitřní průměr).

Jak jsme již zmínili, podložky jsou složitější než jednoduché vysvětlení od jedné organizace. Ve skutečnosti jich existuje několik. Společnost automobilových inženýrů (SAE) kategorizuje hladké podložky podle tloušťky materiálu, s menším vnitřním a vnějším průměrem ve srovnání s tím, jak definovala ploché podložky organizace United States Standards (USS).

Normy USS jsou standardy pro podložky v palcových rozměrech. Tato organizace charakterizuje vnitřní a vnější průměr podložky tak, aby vyhovovala hrubým nebo větším závitům šroubů. Podložky USS se často používají v automobilovém průmyslu. Vzhledem k tomu, že tři organizace specifikují tři různé standardy pro hladké podložky, je zřejmé, že podložky jsou složitější, než by se na první pohled mohlo zdát.

Podle Coombese z ARP „si zaslouží pečlivé zvážení velikost a kvalita samotné podložky. Měla by mít dostatečnou tloušťku a velikost, aby správně rozložila zatížení.“ Coombes dodává: „Je také velmi důležité, aby byla podložka rovnoběžně broušená a dokonale plochá pro klíčové aplikace s vyšším krouticím momentem. Cokoli jiného může způsobit nerovnoměrné předpětí.“

Jedná se o podložky, které mají v poměru k středovému otvoru extra velký vnější průměr. Jsou také navrženy tak, aby rozložily upínací sílu, ale kvůli větší velikosti se zatížení rozkládá na větší plochu. Po mnoho let se tyto podložky používaly k připevňování blatníků k vozidlům, odtud jejich název. Podložky blatníků mohou mít větší vnější průměr, ale obvykle se vyrábějí z tenkého materiálu.

Dělené podložky mají axiální pružnost a používají se k zabránění uvolnění v důsledku vibrací. Fotografie z www.amazon.com.

Dělené podložky, nazývané také pružné nebo pojistné podložky, mají axiální flexibilitu. Používají se k zabránění uvolnění v důsledku vibrací. Koncept dělených podložek je jednoduchý: Fungují jako pružina, která vyvíjí tlak na připevňovaný předmět a hlavu šroubu nebo matice.

Společnost ARP tyto podložky nevyrábí, protože většina spojovacích prvků, které hrají klíčovou roli v motoru, hnacím ústrojí, podvozku a zavěšení kol, se utahuje na specifický utahovací moment s použitím správné upínací síly. Existuje malá nebo žádná šance, že se spojovací prvek uvolní bez použití nástroje.

Většina inženýrů se shoduje, že pružná podložka se při utahování na vyšší moment do určité míry natáhne. Když k tomu dojde, dělená podložka ztratí své napětí a může dokonce narušit přesné předpětí upevněného spoje.

Hvězdicové podložky mají vroubkování, které se radiálně rozprostírá dovnitř nebo ven a zařezává se do povrchu podkladu, čímž se zabraňuje uvolnění spojovacího prvku. Fotografie z www.amazon.com.

Hvězdicové podložky slouží téměř ke stejnému účelu jako dělené podložky. Jsou určeny k zabránění uvolnění spojovacího prvku. Jsou to podložky s ozubením, které se radiálně (dovnitř nebo ven) zařezává do povrchu součásti. Konstrukce je navržena tak, aby se „zařezávaly“ do hlavy šroubu/matice a podkladu, aby se zabránilo uvolnění spojovacího prvku. Hvězdicové podložky se obvykle používají u menších šroubů a vrutů spojených s elektrickými součástkami.

Zabránění otáčení a tím ovlivnění přesnosti předpětí vedlo společnost ARP k výrobě speciálních podložek, které jsou na spodní straně vroubkované. Cílem je, aby uchopily připevňovaný předmět a poskytovaly stabilní platformu.

Další speciální podložkou vyráběnou společností ARP jsou podložky vloženého typu. Jsou navrženy tak, aby chránily horní část otvorů a zabránily oděru nebo zhroucení horní části otvoru. Mezi běžné použití patří hlavy válců, součásti podvozku a další oblasti vystavené vysokému opotřebení, které vyžadují podložku.

Je důležité si uvědomit, že mazání hraje klíčovou roli v přesném předpětí. Kromě nanesení maziva na závity spojovacího prvku se doporučuje nanést malé množství na spodní stranu hlavy šroubu (nebo matice) nebo na horní část podložky. Nikdy nemažte spodní stranu podložky (pokud montážní návod neurčuje jinak), protože nechcete, aby se otáčela.

Věnování pozornosti správnému používání a mazání podložek je něco, co si zaslouží zvážení všech závodních týmů.

Vytvořte si vlastní newsletter s obsahem, který máte rádi od Chevy Hardcore, přímo do vaší schránky, zcela ZDARMA!

Každý týden vám budeme posílat nejzajímavější články, novinky, informace o vozech a videa ze světa Chevy Hardcore.

Slibujeme, že vaši e-mailovou adresu nebudeme používat k ničemu jinému než k exkluzivním aktualizacím ze sítě Power Automedia.