Połączenia nitowe ➡ sprawdź jakie są ich rodzaje i obliczenia

star_rateOcena artykułu 0

Nitowanie stosuje się w wielu miejscach. Sprawdź podstawowe informacje o połączeniach nitowych!

Połączenia nitowe służą do nierozłącznego połączenia dwóch lub więcej elementów. Pozwalają na szybki oraz trwały montaż, natomiast demontaż połączenia w odróżnieniu od połączeń śrubowych wymaga mechanicznego usunięcia (zniszczenia) złącza. Zapobiega to rozłączeniu elementów w sposób samoistny lub wskutek niepożądanej ingerencji. Jakie są rodzaje połączeń nitowych? Jak przebiega proces nitowania? Gdzie stosuje się tego typu łączenia? Na te pytania udzielamy konkretnych odpowiedzi w dalszej części artykułu.

Nitowanie

Nity idealne do łączenia metalowych elementów konstrukcyjnych.  Dowiedz się więcej!

Nierzadko o połączeniach nitowych mówi się, iż są one pośrednie, dlaczego? Ponieważ pomiędzy łączonymi powierzchniami znajduje się tzw. pośredni element - nit, trzpień, nitonakrętka.

W celu dokładnego zrozumienia czym są połączenia nitowe warto odwołać się do definicji nitowania:

Nitowanie to proces, którego celem jest nierozłączne połączenie elementów za pomocą nitów (nity kolorowe, nity szczelne, nity karbowane itd.), nitonakrętek (nitonakrętki cylindryczne, nitonakrętki sześciokątne itp.) lub nitotrzpieni. Działanie to jest wykorzystywane m.in. w przypadku produkcji konstrukcji ze stali, ale także łączeń materiałów kruchych i miękkich. Bardzo często nituje się blachy do różnego rodzaju konstrukcji nośnych, jak i między sobą.

Więcej informacji o nitowaniu znajduje się na naszej stronie w sekcji - nitowanie.

Nit, nitonakrętka, nitotrzpień

Nity, nitotrzpienie, nitonakrętki to za ich pomocą połączenia między powierzchniami mogą być solidne.

Za pomocą tytułowych elementów możliwe jest nitowanie, czyli - tworzenie połączeń nitowych. Poniżej dokładnie opisujemy pośrednie elementy niezbędne do procesu nitowania.

Nit: to niewielki element, zbudowany z tulejki oraz gwoździa. W celu jego montażu wykorzystuje się specjalistyczne narzędzia - nitownice. Jeśli chodzi o proces łączenia, to po wsunięciu nitu w otwór wykonany w łączonych powierzchniach nitownica pociąga gwóźdź. Działanie to powoduje rozszerzanie tulejki do momentu całkowitego umocowania łączonych komponentów. W SLAVI posiadamy wiele różnych rodzajów nitów, jak nity standardowe, czy nity zrywalne szczelne.

Nitować można przy pomocy młotka ręcznego, nitownicy, akumulatorowej, ręcznej.

Nitonakrętka: jest elementem złącznym, pozwalającym na mocowanie gwintowane w miejscach, które ze względu na małą grubość, trudny dostęp lub nieopłacalność ekonomiczną nie pozwalają na wykonanie tradycyjnego gwintowania z użyciem narzędzi. Jest ona umieszczana w otworze wykonanym w detalu, w którym ma zostać zamocowana. W naszym sklepie online dostępnych jest wiele nitonakrętek wykonanych z różnorodnych materiałów, jak i o odmiennych kształtach, m.in. nitonakrętki cylindryczne otwarte czy też nitonakrętki sześciokątne zamknięte.

Nitonakrętka - nitowanie

Nitotrzpień: działają one tak samo jak nitonakrętki z tą różnicą, że zamiast gwintowanego otworu mocujemy w blasze trzpień – możemy używać do tego zadania tych samych narzędzi, których używamy do nitowania nitonakrętek, należy tylko przezbroić je na inny osprzęt. Wszystkie nitotrzpienie SLAVI są dostępne tu: www.slavi.pl/23-nitotrzpienie

Połączenia nitowe - nitotrzpienie

Do zamykania pośrednich elementów (nitów, nitonakrętek, nitotrzpieni) wykorzystuje się różne narzędzia, jak: młotki ręczne, młotki pneumatyczne, nitownice automatyczne, nitownice hydraulicznenitownice akumulatorowe i wiele innych. Cały zakres nitownic wypisany jest w sekcji - nitownice FAR. Warto wiedzieć, iż najczęściej do pracy z nitami wykorzystywane są nitownice odpowiedniego przeznaczenia.

Nitowanie na gorąco, nitowanie na zimno

Często słyszy się pojęcia nitowanie na gorąco, nitowanie na zimno, jednak co one dokładnie oznaczają i kiedy się je stosuje?

Nitowanie na gorąco: ten sposób łączenia wykorzystuje się do zamykania stalowych nitów o trzonie, którego średnica (d) jest większa niż 8 mm. Wytyczne pozwalające zastosować ten sposób poprawnie:

  • nit powinien być podgrzany do temperatury 700 st. C w przypadku nitowania naciskowego, czy też maszynowego, a w przypadku nitowania ręcznego czy też uderzeniowego nawet do 1100 st. C,
  • średnica otworu pod nit powinna wynosić d0 = d + 1 mm,
  • ten sposób łącznie stosuje się gdy powierzchnie są obciążone dużymi siłami.

 

Nitowanie na zimno: ten sposób łączenia wykorzystuje się do zamykania stalowych nitów o trzonie, którego średnica (d) jest mniejsza niż 8 mm. Wytyczne pozwalające zastosować ten sposób poprawnie:

  • średnica otworu pod nit powinna wynosić d0 = d + (0,1÷0,2) mm,
  • ten sposób łączenia jest właściwy do łączenia elementów wykonanych z odmiennych tworzyw,
  • metoda ta dobrze sprawdza się do łączenia cienkich blach, jak i nitów z metali nieżelaznych, jak np. aluminium.

Rodzaje połączeń nitowych

Rozstawienia nitów mają znaczenie - połączenia zakładkowe, krzyżowe.

Wyróżnia się 4 podstawowe rodzaje połączeń nitowych. Wykorzystanie któregoś z nich uzależnione powinno być od konkretnego zastosowania. Połączenia nitowe dzielą się na:

  • mocne: to rodzaj łączeń stosowany przy konstrukcjach bardzo obciążonych,
  • szczelne: wykorzystywane w niskociśnieniowych zbiornikach,
  • mocno szczelne: stosowane w wysokociśnieniowych zbiornikach,
  • nieznacznie obciążone: stosowane w małych konstrukcjach.

Kolejny podział połączeń nitowych to:

! Połączenie nitowe, które zostało stworzone poprzez szereg nitów nazywane jest szwem nitowym (szwy nitowe jednorzędowe - rys. c i d, szwy nitowe wielorzędowe - rys. b i e). Przykłady szwów nitowych zostały przedstawione na poniższych rysunkach.

  • zakładkowe, tzw. szew jednorzędowy - rys. a i c,
  • zakładkowe, tzw. szew wielorzędowy - rys. b,
  • nakładkowe jednostronne, tzw. szew jednorzędowy - rys. d,
  • nakładkowe dwustronne, tzw. szew dwurzędowy - rys. e.

Rozstawienia nitów mają znaczenie - połączenia zakładkowe, krzyżowe.

Rodzaje nitów, a kształt łba

Rożne postaci trzpieni walcowych z łbami, nitów z łbem stożkowym czy kulistym można wykorzystywać do nitowania. Sprawdź to!

Ilość zróżnicowanych branż, w których wykorzystywane są nity przełożyło się na stworzenie różnych nitów tak, by użytkownik mógł, jak najlepiej dostosować element do planowanego połączenia powierzchni. Nity w głównej mierze różnią się materiałem ich wykonania, jak i kształtami tzw. łbów.

Dostępne są:

nity pełne - wykorzystywane do tworzenia połączeń w konstrukcjach metalowych, jak np. wieże czy mosty:

  • z łbem kulistym,
  • z łbem stożkowym,
  • z łbem stożkowym soczewkowym, grzybkowym,
  • z łbem trapezowym.

 

nity drążone - wykorzystywane do łączenia powierzchni w drobnych konstrukcjach, delikatnych powierzchniach, jak np. w przemyśle elektrotechnicznym:

  • z łbem stożkowym,
  • z łbem grzybkowym,
  • z łbem walcowym.

 

nity rurkowe - wykorzystywane do łączenia powierzchni w drobnych konstrukcjach, delikatnych powierzchniach, jak np. w przemyśle elektrotechnicznym:

  • z łbem płaskim,
  • z łbem wywiniętym.

Obliczenia wytrzymałościowe połączeń nitowych

Pracując z nitami warto mieć na uwadze to, iż wyróżnia się średnice zalecane nitów i niezalecane. Odpowiednio te pierwsze to: 2 mm, 2.5 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 8 mm, 10 mm, 12 mm, 16 mm, 20 mm, 24 mm, 36 mm. Niezalecane (d) to: 3.5 mm, 14 mm, 18 mm, 22 mm, 27 mm, 33 mm.

Jak obliczyć odpowiednią długość nitów, które należy wykorzystać do planowanego łączenia powierzchni? Tę długość  można ustalić stosując wzór:

  • l = l1 + l0, gdzie
  • l1, to łączna grubość łączonych powierzchni
  • l0, to naddatek na spęcznienie nitu w otworze i na otwarcie się zakuwki
  • l0 = ( l,3÷l,8) d

Uzyskany wynik zaokrągla się w górę.

Z jakich materiałów produkuje się nity?

Do najpopularniejszych tworzyw z jakich tworzy się nity, nitonakrętki, nitotrzpienie należy:

  • aluminium: elementy z mniejszą ilością magnezu w stopie aluminium stosuje się do łączenia delikatnych powierzchni (gorsze właściwości wytrzymałościowe), a te z dużą ilością magnezu nierzadko są używane do prac z wymagającymi materiałami, czy też przy elementach mogących ulec rozciągnięciu,
  • stal: szerokie zastosowanie,
  • stal nierdzewna: wykorzystywane w miejscach, w których zjawisko wystąpienia korozji jest bardzo prawdopodobne, bardzo dobrze sprawdzają się też w miejscach, w których istotna jest sterylność,
  • miedź: odpowiednie jeśli użytkownikowi zależy na uzyskaniu połączenie dobrze przewodzącym ciepło czy też prąd elektryczny.

Stosowanie nitów - branże

Nitowanie jest procesem stosowanym w wielu branżach, w końcu połączenia nitowe wykorzystywane są do łączenia blach, wsporników, elementów maszyn, budowie różnego rodzaju zbiorników (przy dużej gęstości nitów można osiągnąć zaawansowaną szczelność połączenia) i innych przedmiotów.

Przemysł elektrotechniczny, budowlany, lotniczy, kolejowy, to tylko niektóre gałęzie, w których połączenia nitowe odgrywają istotną rolę. Za pomocą połączenia z wykorzystaniem nitów możliwe jest uzyskanie solidnego oraz mocnego zintegrowania kilku powierzchni zarówno wykonanych z metalu, drewna, tworzyw sztucznych i innych materiałów.

Dobór odpowiedniego łba nitu ma kluczowe znaczenie i wpływ na jakość połączenia powierzchni.

Podsumowanie

Łączenie elementów za pomocą nitów to dobry wybór, jeśli zależy użytkownikowi na:

  • łączeniu różnorodnych powierzchni,
  • wysokiej niezawodności połączenia,
  • wykorzystaniu prostej metody łączenia,
  • przeciwdziałaniu wstrząsom i wibracjom przy łączeniu.

Przed rozpoczęciem pracy polegającej na nitowaniu należy dokładnie przeanalizować jakie materiały mają zostać połączone i odpowiednio dobrać nity, ich kształt, materiał wykonania czy rozmiar.

Zainteresować Cię może także:

⚙ Elementy złączne, czym są i do czego służą? Dowiedz się więcej!

⚙ Skok gwintu, czyli co to jest i jak poprawnie zmierzyć skok gwintu?

⚙ Jak nitować? Pracuj efektywnie i poznaj sposoby nitowania

⚙ Jakie są rodzaje stali nierdzewnej i jak czytać oznaczenia stali? Sprawdź to!