Zakovica

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži
Sirova zakovica
Sirova zakovica sastoji se od struka i sabijanjem oblikovane osnovne glave
Zakivanje dijelova zrakoplova
Tri slijepe zakovice ili pop zakovice od aluminija veličina: 1/8", 3/32" i 1/16"
Eiffelov toranj je spojen zakovicama

Zakovica je strojni dio koji se koristi kao nerastavljivi spoj. Na jednom kraju zakovice nalazi se glava (industrijska glava zakovice), a drugi kraj je klin cilindričnog oblika. Zakovica se umeće u prethodno izbušenu rupu, koja prolazi kroz obje plohe, na način da glava zakovice ostaje s jedne strane, a tijelo prolazi na drugu stranu. Zatim se primjenuje pritisak na tijelo zakovice koje se širi i tvori drugu glavu zakovice na suprotnoj plohi. Time se ostvaruje trajan spoj dviju ploha. Sam spoj zakovicama dobro podnosi naprezanja po osi okomitoj na os zakovice (smično naprezanje), dok su za naprezanja u smjeru osi tijela zakovice bolja rješenja vijci i matice. [1]

Zakovične spojeve su istisnuli vijčani spojevi. Bušenje rupa i zakivanje iziskuje općenito veći utrošak rada. Zavareni dijelovi su jednostavnijeg oblika, laganiji su i nisu oslabljeni rupama. Samo se još ponekad uzima zakovični spoj, koji inače vrijedi kao bezuvjetno siguran spoj, naročito u gradnji s lakim metalima. [2]

Prednosti i nedostaci zakovičnih spojeva[uredi VE | uredi]

Prednosti zakovičnih spojeva: [3]

  • materijal se ne oslabljuje toplinskim utjecajima, a nema niti opasnosti od puzanja
  • mogu se spajati različite debljine materijala, te materijali s presvlakama, kao i različiti materijali
  • kontrola kvalitete je jednostavna
  • trenje u spoju dovodi do prigušenja vibracija i buke
  • velika brzina izvodenja za neke vrste zakovica, pa kod ugradnje zamjenjuje vijke
  • spoj se evenatulano može i rastaviti.

Nedostaci:

  • rupe oslabljuju konstrukciju
  • neravnomjerna raspodjela naprezanja
  • potrebno preklapanje dijelova spoja
  • kod različitih materijala može se javiti kontaktna korozija.

Zakovice u čeličnih konstrukcija[uredi VE | uredi]

Sirova zakovica sastoji se od struka i sabijanjem oblikovane osnovne glave. Prednost se daje poluokrugloj glavi, dok ostali oblici glave dolaze u obzir samo za posebne slučajeve. U gradnji čeličnih konstrukcija se kao materijal za zakovice upotrebljava čelik za konstrukcije: Č 0245 ili Č 0445. Zakovice i dijelovi koji se zakivaju moraju biti od istog osnovnog materijala, jer pri razlici u materijalu postoji opasnost labavljenja i kontaktne korozije. Za obojene metale koriste se kao material za zakovice bakar, mjed, aluminij ili legure AlCuMg i AlMg5.

Čelične zakovice do promjera struka d = 8 mm i sve neželjezne zakovice zakivaju se hladno, a čelične zakovice deblje od 10 mm toplo. To znači da se zakivaju nakon grijanja na svijetlocrveni žar od otprilike 1000 ºC. Osnovna glava zakovice podupire se pridržačem, a završna glava zakiva se oblikačem, bilo pod tlakom na stroju za zakivanje, bilo udarcima pneumatskog čekića. Pri strojnom zakivanju utiskivanje je neprekidno, te ono sabija zakovicu po čitavoj duljini i ispunjava provrt bolje nego pri zakivanju čekićem.

Toplo zakovane zakovice stežu se (skupljaju), smanjuju u promjeru i duljini, te tlače sastavljene dijelove čvrsto jedan na drugi, tako da stvaraju čvrst spoj. Stezanje zakovica izaziva u struku vlačna naprezanja. Budući da je naprezanje zbog skupljanja proporcionalno duljini zakovice, stezna duljina treba da bude veća ili jednaka 4 promjera zakovice.

Provrti za zakovice se buše ili probijaju. Probijani se dodatno buše ili razvrtaju, budući da stvaranje vrlo finih prskotina kod probijanja može dovesti do loma. U gradnji čeličnih konstrukcija zabranjeno je probijanje rupa. Rubovi rupa moraju se upustiti, da bi se dobio dobar prijelaz između struka i glave.

Zakovični spojevi u strojogradnji proračunavaju se (pojednostavljeno) na odrez i na naprezanje bokova provrta, a poprečni presjeci dijelova u spoju na vlak, tlak i savijanje. Gdje god je to moguće, treba izbjegavati naprezanje zakovica na vlak.

Zakovični spojevi u konstrukcijama od lakih metala[uredi VE | uredi]

Zakovični spojevi u konstrukcijama od lakih metala pokazali su se povoljnijim od zavarivanja, posebice u gradnji vozila, brodova, zrakoplova, dizalica, mostova i u visokogradnji. Zavarivanje utječe nepovoljno na svojstva lakih metala, tako da su zakovični spojevi, unatoč visokim zareznim djelovanjima, trajniji od zavarenih spojeva. Prednosti zakovanih konstrukcija od lakih metala pred čeličnim konstrukcijama su mala težina, približno jednaka čvrstoća i postojanost protiv korozije, a nedostaci su visoka cijena i niži Youngov modul elastičnosti (E ≈ 70 000 N/mm2). Ekonomična izrada ekstruzijom omogućuje upotrebu posebnih, polušupljih i šupljih profila.

Budući da se hladne zakovice ne skupljaju kao tople, moraju glave zakovica onemogućavati samo aksijalno pomicanje struka. Dovoljne su stoga male završne glave. Prednosti imaju poluokrugle glave prema DIN 660.

Slijepe zakovice ili pop zakovice omogućuju zakivanje dijelova u spoju, koji su pristupačni samo s jedne strane, kao na primjer kod polušupljih i šupljih profila. Slijepa zakovica je zakovica valjkastog tijela, koje je šuplje i koje ima umetnut klin duž cijele zakovice sa proširenjem na suprotnoj strani od glave zakovice. Pričvršćivanje slijepe zakovice izvodi se tako da, nakon umetanja zakovice u rupu, sila izvlači klin koji deformira donji kraj zakovice i formira drugu glavu. Pri tome višak klina puca, a zakovica fomira čvrsti spoj.

Zakovice s eksplozivom oblikuju se paljenjem eksploziva umetnutog u struk zakovice, koji se pali dodirom glave zakovice posebnim alatom za paljenje. Tlak eksplozije proširuje struk zakovice i stvara šuplju završnu glavu.

Povijest[uredi VE | uredi]

Zakovica je jedan od najstarijih načina spajanja metala. Postoje arheološka nalazišta još iz Brončanog doba gdje su pronađene zakovice. Najveću primjenu su pronašle u zrakoplovstvu.

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. "Elementi strojeva", Karl-Heinz Decker, Tehnička knjiga Zagreb, 1975.
  2. [1] "Konstrukcijski elementi I", Tehnički fakultet Rijeka, Božidar Križan i Saša Zelenika, 2011.
  3. [2] "Elementi strojeva", Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje Split, Prof. dr. sc. Damir Jelaska, 2011.