Um Sicherheit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten, ist es sehr wichtig, die richtige Güteklasse und die richtige Installation zu wählen, um Ihre Sicherheit an der Maschine zu gewährleisten.
Die wichtigsten Marken von Schrauben und Bolzen aus Zoll- und metrischem Stahl sind in Tabelle 1 (siehe unten) aufgeführt.
Schrauben aus Baustahl (auch bekannt als Festigkeitsklasse 2 oder metrisch 5.8) haben eine Zugfestigkeit von ca. 385 MPa. Die Streckgrenze ist die Last, die ein Befestigungselement ohne bleibende Verformung (irreversible Beschädigung) aushält. Die garantierte Festigkeit von Schrauben der Festigkeitsklasse 5 beträgt 600 MPa, die von Schrauben der Festigkeitsklasse 8 840 MPa. Je höher die Festigkeitsklasse der Schraube, desto größer ist also die Last, die sie aushält, ohne ihre Elastizität zu verlieren. Nach Entlastung kehren hochwertige Schrauben in ihre ursprüngliche Länge zurück und bleiben elastisch, während minderwertige Schrauben sich plastisch verformen und dauerhaft dehnen können.
Die meisten Ingenieure verwenden einen Faktor von 60 %, um die Scherfestigkeit einer Schraube zu berechnen. Dies ist eine nützliche Faustregel für die Wahl der richtigen Größe und Scherfestigkeitsklasse. Man kann wohl sagen, dass die meisten umgebauten Fahrzeuge hinsichtlich der Befestigungselemente neu konstruiert werden. Meistens ist das nicht sicher, kann aber in manchen Fällen den Eindruck eines Lkw erwecken. Kleinere Befestigungselemente können eine Maschine robuster wirken lassen, aber wie einer meiner Dozenten einmal sagte: Kein Landwirt würde einen Traktor kaufen, der bis an seine Grenzen gebaut ist, weil er zu schwach zum Heben aussieht. In modernen Autos werden jedoch immer häufiger kleinere Befestigungen verwendet – die Entscheidung liegt also bei Ihnen! Viele Umbauer verwenden Innensechskantschrauben der Festigkeitsklasse 8.
Sobald die passende Größe des Verbindungselements ausgewählt ist, sollte die Wahl der Werkstoffgüte auf einem ausgewogenen Verhältnis von Zugfestigkeit, Duktilität und Zähigkeit basieren. Die Zugfestigkeit ist die maximale Festigkeit des Materials, aus dem das Verbindungselement gefertigt ist. Die Duktilität beschreibt, wie weit sich ein Verbindungselement dehnen lässt, bevor es versagt. Die Festigkeit bezieht sich auf die Dauerfestigkeit und die Fähigkeit, zyklischen Belastungen standzuhalten.
Kennt man diese Fakten über die physikalische Metallurgie, wird es einfacher, die richtige Schraubengüte auszuwählen.
Für die Sicherheitsgurtbefestigung benötigen wir eine flexible Schnalle, die sich stark dehnen kann, bevor sie versagt. Erst dann ist der Aufprall abgeklungen und der Insasse geschützt. Daher zählen Sicherheitsgurtverankerungen zur weichen Festigkeitsklasse und sollten nicht durch hochfeste Schrauben ersetzt werden, die unter maximaler Belastung plötzlich versagen. Für Kotflügel, Fußrasten, Spritzwandbefestigungen und andere weniger beanspruchte, nicht sicherheitskritische Anwendungen können hingegen Befestigungselemente der Klasse 2 oder nicht klassifizierte Befestigungselemente verwendet werden.
Ich finde, dass Schrauben der Klasse 5 (8.8 metrisch) für nahezu alle anderen Teile eines modifizierten Fahrzeugs geeignet sind. Sie weisen die Zugfestigkeit von Schrauben der Klasse 8 auf, sind aber nicht spröde. Im Fahrwerksbereich halten sie zyklischen Belastungen stand, in anderen Anwendungen bieten sie Scher- und Klemmfestigkeit, ohne durch Duktilität oder Überdrehen an Festigkeit zu verlieren.
Für kritische Motoranwendungen wie Zylinderkopfschrauben und Differentialsätze sind Schrauben der Klasse 8 mit dem richtigen Drehmoment zur Vorspannung der Klemmverbindungen bei minimaler Schraubendehnung die beste Wahl.
Muttern bestehen üblicherweise aus Baustahl, ähnlich wie Schrauben der Festigkeitsklasse II. Auch wenn es seltsam klingen mag: Länge und Gewinde der Mutter sind so ausgelegt, dass die Schraube unter Last ihre volle Festigkeit erreicht. Das bedeutet, dass man bei zu fest angezogenen Schrauben oft zuerst die Mutter löst, während die Schraube selbst intakt bleibt.
Wenn Sie ein Befestigungselement gemäß den Vorgaben festziehen, bringen Sie eine Vorspannung auf, die der Last in die entgegengesetzte Richtung entgegenwirkt und das Befestigungselement zusätzlich belastet, sodass die zusätzliche Last das Befestigungselement nicht dehnt und es sich dadurch lösen kann.
Das korrekte Anziehen aller Schrauben und Muttern an einem Auto ist sehr wichtig. An weniger kritischen Stellen reichen dafür jedoch Erfahrung und handelsübliche Schraubenschlüssel aus. Schraubenschlüssel sind für bestimmte Schraubengrößen ausgelegt; je größer die Schraube, desto länger muss der Schraubenschlüssel sein, um mit normaler menschlicher Kraft das richtige Drehmoment zu erreichen. Erinnern Sie sich noch an den Anfänger, der immer die 6,35-mm-Schrauben abbricht, bis er merkt, dass die kleineren Schrauben gelöst werden müssen?
Nylonmuttern sind im Straßenbahnbau so verbreitet, dass sie die altmodischen Federscheiben weitgehend ersetzt haben. Sie eignen sich besonders gut für Anwendungen, bei denen Vibrationen oder Rotation eine wichtige Rolle spielen und die Wartung schwierig ist. Achten Sie darauf, dass mindestens ein Gewindegang durch die Mutter geht, um einen sicheren Halt zu gewährleisten. Verwenden Sie kein Nylon, wenn die Hitze die Nylonbefestigungen zum Schmelzen bringen würde, und verwenden Sie die Mutter nicht mehr als zweimal, nachdem Sie sie gelöst haben.
Veröffentlichungsdatum: 03.08.2023