Spis treści
Najprostsza definicja sworzni określa je jako grube kołki walcowe, które wymagają dodatkowej ochrony przed przesunięciem wzdłużnym, czyli wysunięciem z łączonych elementów. Dzięki swoim właściwościom stanowią jedną z najważniejszych części różnego rodzaju połączeń. Każdy sworzeń ma przy tym swoje ściśle określone przeznaczenie ze względu na budowę i stopień wykorzystywanych zabezpieczeń. Dlatego warto zaznajomić się z tematem przed podjęciem decyzji o zakupie.
Jak zbudowany jest sworzeń?
Do pełnego zrozumienia roli elementu łącznego we współczesnym świecie należy poznać jego budowę. Z wyglądu sworzeń przypomina pręt lub walec, którego zakończenie z jednej strony przybiera postać łba o różnych kształtach. Końcówka – w celach użytkowych – musi mieć większą średnicę od korpusu, aby nie dopuścić elementu do wysunięcia się z docelowej głębokości otworu. Drugi koniec sworznia najczęściej wyposaża się w zawleczkę zabezpieczającą. Opcjonalnie można spotkać się jeszcze z nakrętkami bądź tak zwanymi pierścieniami Segera. Przyjmują one postać płytek osadczych albo sprężynujących pierścieni osadczych. Zadaniem wszystkich wymienionych zabezpieczeń jest ustabilizowanie i unieruchomienie drugiej końcówki sworzni.
Zawleczki, nakrętki i pierścienie Segera to opcjonalne wyposażenie. Warto bowiem pamiętać, że w wielu przypadkach stosuje się pasowanie ciasne. To metoda montowania sworzni w otworze bez zabezpieczenia. Wybór sposobu umieszczenia elementu w połączeniu zależy wyłącznie od założeń projektowych. Tak więc należy zwrócić szczególną uwagę na rodzaje sworzni ze względu na ich dodatkowe wyposażenie i potencjalne zastosowanie.
Jak wygląda produkcja sworzni?
Stworzenie wytrzymałego i precyzyjnego elementu nie jest tak łatwe, jak mogłoby się wydawać po spojrzeniu na stosunkowo prostą konstrukcję sworzni. Do realizacji wyznaczonych celów należy zastosować kilka metod oraz wykorzystać wysokogatunkowe surowce.
Na samym początku wybiera się materiał. W przeważającej większości jest to stal nierdzewna. Wyróżnia się ona odpowiednią twardością, odpornością na uszkodzenia mechaniczne, a także niewrażliwością na skrajne temperatury i różnego rodzaju czynniki atmosferyczne. Dzięki temu zastosowanie sworzni zwiększa się w znaczący sposób. Oprócz tego można natrafić na modele wykonane z mosiądzu bądź aluminium.
Twardość stali powinna mieścić się w przedziale 52-56 HRC. Oczywiście istnieją normy, które dokładnie opisują metody, w jakich powinny powstawać elementy i jakie cechy muszą osiągnąć. Mowa o DIN 1444, PN-EN 22341 i PN 83002. Każda z nich odnosi się do odmiennych rodzajów sworzni.
Na końcu producent dobiera metodę obróbki elementu na podstawie parametrów, jakie zamierza się osiągnąć. Zazwyczaj stosuje się hartowanie w atmosferze ochronnej. Metoda daje bardzo dobre efekty. Jednak równie chętnie wykorzystywane jest nawęglanie, azotowanie czy węgloazotowanie. W efekcie wymienionych procesów uzyskuje się lepszą wytrzymałość powierzchniową sworzni.
Jakie rodzaje sworzni wyróżniamy?
Po poznaniu budowy i sposobów produkcji części złącznych łatwiej zrozumieć ich podział. W zależności od powziętych metod i projektu otrzymuje się kilka odmiennych rodzajów sworzni. Wśród nich należy wymienić elementy:
– bez łba,
– z małym łbem walcowym,
– z dużym łbem walcowym,
– z łbem soczewkowym,
– z łbem czworokątnym,
– z czopem gwintowym
i inne. Pozostałe modele nie są tak powszechnie użytkowane np. ze względu na specyficzną budowę, która nadaje się do nielicznych konstrukcji. Można też zetknąć się ze sworzniami, które zostały wyprodukowane na indywidualne zamówienie, dlatego nie znajdą szerokiego zastosowania poza danym projektem.
Trzeba pamiętać, że istnieje jeszcze jeden podział. Rodzaje sworzni wyróżnia się na podstawie posiadania zabezpieczeń oraz ich braku. Tak więc element bez nakrętki czy zawleczki należy do grupy gładkiej. Pozostałe nazywa się sworzniami kształtowymi.
Przykładowe zastosowanie sworzni
Wysokie zapotrzebowanie na połączenia przegubowe można zidentyfikować w branży produkcji maszyn, zwłaszcza budowlanych. Tak więc zastosowanie sworzni jest dość precyzyjnie określone. Każda koparka czy ładowarka potrzebuje połączeń, które pozwolą na swobodny ruch poszczególnych elementów w konstrukcji, a jednocześnie nie spowodują jego rozpadu. Oprócz maszyn budowlanych można jeszcze wskazać wiele maszyn w przemyśle, takich jak rolki prowadzące, systemy wag czy automaty produkcyjne (tutaj sprawdzą się zwłaszcza specjalistyczne sworznie pomiarowe).
Dla przeciętnego użytkownika ważny jest też sworzeń w samochodzie. To podstawowy element układu zawieszenia w pojazdach osobowych. Cechuje się niewielką wagą, odpowiednią sztywnością i dużą odpornością na zużycie. Dzięki niemu poprawia się komfort oraz bezpieczeństwo jazdy.
Powyższe przykłady nie powinny pozostawiać wątpliwości na temat tego, jak bardzo sworznie są potrzebne we współczesnej budowie maszyn przemysłowych czy samochodów osobowych. Trudno obecnie wyobrazić sobie konstrukcje, które nie wykorzystywałyby połączeń sworzniowych.