Połączenia nitowane Jakub Chęciński kl. 1c

Nitowanie polega na tym, że nit surowy, rozgrzany do temperatury jasnoczerwonego żaru wprowadza się w odpowiednie otwory łączonych elementów i zakuwa. Średnica trzpienia nitu jest o 1 mm mniejsza od średnicy otworu, aby po nagrzaniu można było nit łatwo wprowadzić do tego otworu.

Między łbem a trzpieniem nit ma małe zaokrąglenie i odpowiednio do tego należy dostosowywać otwór w elementach łączonych, aby nit mógł być bez przeszkód dobrze dopasowany. Nit surowy ma średnicę zmienną ; przewidzianą dla niego średnicę dn ma tylko na krótkim odcinku przy łbie, po czym następuje łagodne przejście stożkowe do średnicy nieco mniejszej dZ .

Aby więc osiągnąć dobre wypełnienie otworu, należy nit, rozgrzany do jasnoczerwonego żaru (900°C), na całej długości trzpienia pogrubić (spęczyć) przy nakuwaniu drugiego łba (nakuwki). Im dłuższy jest nit tym trudniej uzyskać to spęczenie oraz tym większe powstaje rozciąganie w jego trzpieniu przy stygnięciu.

Z uwagi na to, że przy stygnięciu nitu po jego zakuciu powstaje w trzpieniu znaczne naprężenia rozciągające, nity nie powinny być używane do przenoszenia większych sił rozciągających (w kierunku ich długości). W przypadku konieczności przenoszenia takich sił należy również stosować śruby.

Z reguły więc jako górną granicę ogólnej grubości elementów łączonych przy użyciu nitów z łbem kulistym, bez stosowania specjalnych zabiegów, przyjmuje się 5d (d - średnica nitu), przy użyciu zaś nitów soczewkowych - 6,5d. Przy większych grubościach należy stosować śruby.

Nity, których zakuwanie nie zostało dosyć sprawnie i szybko wykonane, a ukończone było po znacznym ich ostygnięciu (poniżej 600°C), nie dociskają należycie wzajemnie łączonych elementów; takie nity wyszukuje się przy odbiorze konstrukcji przez opukiwanie i w przypadku ich wykrycia - wymienia. Zakładanie nitów długich (> 5d) wymaga specjalnych zabiegów.

Najpierw trzpień nitu należy spęczyć do średnicy otworu, a dopiero potem wyrobić nakuwkę. Nity o średnicy 4, 6, 8 mm, zakuwane na zimno, stosuje się tylko do konstrukcji cienkościennych i przy robotach ślusarskich. Do właściwych konstrukcji stosuje się nity o średnicy od 11 mm wzwyż. Niestaranne wykonanie nitowania powoduje powstawanie różnego rodzaju wad.

Zakuwanie nitu

NITY Nit surowy składa się z łba, trzpienia właściwego o długości odpowiadającej grubości elementów łączonych oraz z końcówki trzpienia, przeznaczonej na przekucie i uformowanie nakuwki.

Długość całego trzpienia, zwaną długością nitu, przyjmuje się w zależności od jego średnicy i od sumarycznej grubości elementów łączonych. Łeb może. mieć różne kształty, zależnie od rodzaju nitu. W budownictwie prawie wyłącznie stosuje się nity mocne oraz nity wpuszczone.

Nity szczelno-mocne używane są przy wykonywaniu połączeń płaszcza zbiorników na ciecze oraz połączeń kotłów i podobnych konstrukcji, w których nity oprócz przenoszenia sił działających w połączeniu muszy zapewnić szczelność. Nity soczewkowe stosuje się w miejscach, gdzie łby kuliste zwykłe nie mogą się pomieścić.

Podziały nitów Ze względu na rozmiar: nity normalne d >10mm nity drobne d < 10mm Ze względu na kształt nity z łbem kulistym nity z łbem płaskim nity z łbem soczewkowym zwykłym nity z łbem trapezowym, nity rurkowe z łbem płaskim, nity drążone z łbem płaskim

Łby nitów: a) kulisty zwykły, b) kulisty wzmocniony, c) zagłebiony płaski, d) zagłębiony wypukły

A - z łbem płaskim, B - z łbem kulistym, C - stożkowym wpuszczanym, D - soczewkowym, E - nit jednostronny

Połączenia za pomocą nitów Połączenie za pomocą nitu: a) jednociętego, b) dwuciętego

Polączenie sztywne stal-stal                                                                    W takim połączeniu zależy nam na stałym połączeniu nitem dwóch elementów blachy. Są to tak zwane nity konstrukcyjne. Widzimy iż ogonek nitu powinien wystawać około 4mm nad powierzchnię blachy. Jeśli będzie on za krótki to po zbiciu go, połączenie będzie słabe, jeśli zaś za długi to bardzo ciężko będzie nam ten nit zbić, będzie nam się ta nóżka krzywić/zginać.

Połączenie ruchome stal-stal W tym połączeniu zależy nam na ruchomym połączeniu dwóch blach. Łączenia te są wykorzystywane do kapsli na łokcie i kolana, ruchomym zasłon przy hełmach itp. Zauważamy iż nitowane blachy mają miedzy sobą przerwę koło 1 mm oraz między nitowane blachy, nałożona jest podkładka. Ogonek nitu zbijamy tak by nie przylegał bo blachy, oraz pod "grzybek" zbitego ogonek także dodajemy podkładkę. Powoduje to duże "luzy" na połączeniu dzięki czemu obie blachy obracają się bez trudu. Należy zauważyć iż otwory w blasze są nieco większe niż średnica nitu.

Nacisk sworznia na ściankę otworu: a) rozkład naprężeń w granicach pracy sprężystej, b) umowny rozkład naprężeń

Rozkład naprężeń wzdłuż trzpienia nitu: a) dwuciętego, b) jednociętego

Przykładowo do nitu o średnicy 4mm wiercimy otwory 4,4mm bądź 4,6mm Przykładowo do nitu o średnicy 4mm wiercimy otwory 4,4mm bądź 4,6mm. Nit podczas zbijania pęcznieje, wypełniając wszelkie "luzy". Gdy otwory będą nieco większe od śr. nitu, ten po spęcznieniu nie będzie przeszkadzać w obracaniu się połączenia.

Połączenia nitowe – rodzaje Połączenia nitowe, wychodząc z kryterium ich zastosowania, dzieli się umownie na mocne, mocno-szczelne, szczelne i specjalne. Połączenia nitowe mocne są stosowane wtedy, gdy zachodzi potrzeba przenoszenia dużych obciążeń, a nie jest wymagana szczelność połączenia (mosty, maszty, konstrukcje budowlane) Połączenia nitowe mocno-szczelne są to połączenia stosowane w konstrukcji naczyń ciśnieniowych, gdzie wymagana jest duża szczelność i przenoszenie dużych obciążeń. Połączenia nitowe szczelne są to połączenia stosowane w konstrukcji zbiorników na płyny i gary, gdzie nie, występuje duże obciążenie, a wymagana jest szczelność.

Połączenia specjalne są to połączenie Połączenia specjalne są to połączenie. nitowe w drobnych mechanizmach, połączenie materiałów plastycznych z kruchymi (stal-szkło), materiałów miękkich (pasy skórzane) z metalowymi itp.    Wytrzymałość połączeń nitowanych oblicza się przeważnie na ścinanie , według podanego poniżej wzoru:   gdzie: n to liczba nitów; S to przekrój poprzeczny nitu; a m to liczba ścinanych przekrojów w jednym nicie.

Rozmieszczenie nitów Zbyt mały wzajemny odstęp osiowy nitów powodowałby trudności przy ich zakuwaniu, a także osłabienie łączonych elementów wskutek dużej liczby otworów. Zbyt duży rozstaw nitów mógłby powodować tworzenie się rdzy między niedociśniętymi do siebie elementami, a w połączeniach ściskanych ponadto mogłoby nastąpić wyboczenie poszczególnych elementów. Oto przykłady rozmieszczenia nitów.

Rozmieszczenie nitów: a) szeregowe, b) łańcuszkowe

Podsumowanie Zalety: Łączenie materiałów trudno spawalnych przenoszenie dużych drgań Wytrzymałość przy dużych i małych temperaturach łatwy demontaż

Wady: Bardzo ograniczone mozliwości konstrukcyjne Znaczna robocizna trudność w uzyskaniu szczelności połączenia Duże koszty nakładowe

KONIEC AUTOR: Jakub Chęciński kl. 1c