Tvirtinimo detalė

Tvirtinimo elementas (JAV anglų kalba) arba tvirtinimas (JK anglų kalba)[1] yra aparatūros įtaisas, kuris mechaniškai sujungia arba pritvirtina du ar daugiau objektų.Paprastai tvirtinimo detalės naudojamos nepatvarioms jungtims sukurti;tai yra jungtys, kurias galima nuimti arba išmontuoti nepažeidžiant jungiamųjų detalių.[2]Suvirinimas yra nuolatinių jungčių kūrimo pavyzdys.Plieninės tvirtinimo detalės dažniausiai gaminamos iš nerūdijančio plieno, anglinio plieno arba legiruotojo plieno.

Kiti alternatyvūs medžiagų sujungimo būdai yra: gofravimas, suvirinimas, litavimas, litavimas, klijavimas, klijavimas, cementas arba kitų klijų naudojimas.Taip pat gali būti naudojama jėga, pvz., naudojant magnetus, vakuumą (kaip siurbtukai) arba net trintį (kaip lipnios pagalvėlės).Kai kurių tipų medienos apdirbimo jungtyse naudojami atskiri vidiniai sutvirtinimai, pavyzdžiui, kaiščiai arba sausainiai, kurie tam tikra prasme gali būti laikomi tvirtinimo detalėmis jungčių sistemoje, nors jos pačios nėra bendros paskirties tvirtinimo detalės.

Balduose, tiekiamuose plokščių supakuotų pavidalu, dažnai naudojami kumšteliniai kaiščiai, užrakinami kumštinėmis spynomis, taip pat žinomi kaip tinkamos tvirtinimo detalės.Tvirtinimo detalės taip pat gali būti naudojamos uždaryti konteinerį, pavyzdžiui, maišelį, dėžutę ar voką;arba jie gali apimti lanksčios medžiagos angos kraštų laikymą kartu, dangčio pritvirtinimą prie talpyklos ir pan. Taip pat yra specialios paskirties uždarymo įtaisų, pvz., duonos segtukas.

Tokie daiktai kaip virvė, virvelė, viela, kabelis, grandinėlė ar plastikinė plėvelė gali būti naudojami mechaniškai sujungiant objektus;tačiau paprastai nėra priskiriamos tvirtinimo detalių kategorijai, nes turi papildomų bendrų naudojimo būdų.Panašiai vyriai ir spyruoklės gali sujungti objektus, bet paprastai nėra laikomi tvirtinimo detalėmis, nes jų pagrindinė paskirtis yra leisti sujungti, o ne tvirtai pritvirtinti.

Industrija

2005 m. buvo apskaičiuota, kad Jungtinių Valstijų tvirtinimo detalių pramonėje yra 350 gamyklų ir joje dirba 40 000 darbuotojų.Pramonė yra stipriai susijusi su automobilių, orlaivių, prietaisų, žemės ūkio technikos gamyba, komercine statyba ir infrastruktūra.JAV per metus sunaudojama daugiau nei 200 milijardų tvirtinimo detalių, iš kurių 26 milijardai – automobilių pramonėje.Didžiausias tvirtinimo detalių platintojas Šiaurės Amerikoje yra Fastenal Company.[3]

Medžiagos

Pramonėje naudojamos trys pagrindinės plieninės tvirtinimo detalės: nerūdijantis plienas, anglinis plienas ir legiruotasis plienas.Pagrindinė nerūdijančio plieno tvirtinimo detalių klasė: 200 serija, 300 serija ir 400 serija.Titanas, aliuminis ir įvairūs lydiniai taip pat yra įprastos metalinių tvirtinimo detalių konstrukcinės medžiagos.Daugeliu atvejų metalinės tvirtinimo detalės gali būti padengtos specialiomis dangomis arba dengimu, siekiant pagerinti jų eksploatacines charakteristikas, pavyzdžiui, padidinant atsparumą korozijai.Įprastos dangos yra cinkas, chromas ir karštasis cinkavimas.[4]

Programos

Renkantis tvirtinimo detales pramoninėms reikmėms, svarbu atsižvelgti į įvairius veiksnius.Reikėtų atsižvelgti į sriegį, tvirtinimo detalės apkrovą, tvirtinimo detalės standumą ir reikalingų tvirtinimo detalių skaičių.

Renkantis tam tikroms reikmėms skirtą tvirtinimo detalę, svarbu žinoti tos paskirties ypatumus, kad būtų lengviau pasirinkti tinkamą medžiagą numatytam naudojimui.Reikėtų atsižvelgti į šiuos veiksnius:

Prieinamumas

Aplinka, įskaitant temperatūrą, vandens poveikį ir potencialiai korozinius elementus

Diegimo procesas

Sujungiamos medžiagos

Pakartotinis naudojimas

Svorio apribojimai[5]ASME B18 standartai tam tikroms tvirtinimo detalėms

Amerikos mechanikos inžinierių draugija (ASME) skelbia keletą tvirtinimo detalių standartų.Kai kurie yra:

B18.3 lizdo dangtelis, petys, varžtai ir šešiabriauniai raktai (colių serija)

B18.6.1 medienos varžtai (colių serija)

B18.6.2 Sraigtai su įpjova galvute, kvadratinių galvučių komplekto varžtai ir įpjovos galvutės rinkinio varžtai (colių serija)

B18.6.3 Mašinų varžtai, srieginiai sraigtai ir metaliniai pavaros varžtai (colių serija)

B18.18 Tvirtinimo detalių kokybės užtikrinimas

B18.24 Dalies identifikavimo numerio (PIN) kodo sistemos standartas, skirtas B18 tvirtinimo elementų gaminiams

Dėl karinės įrangos

Amerikietiški sraigtai, varžtai ir veržlės istoriškai nebuvo visiškai keičiami su britų analogais, todėl netinkamai atitiko britų įrangą.Tai iš dalies padėjo sukurti daugybę Jungtinių Valstijų karinių standartų ir specifikacijų, skirtų iš esmės bet kurios įrangos, naudojamos kariniais ar gynybos tikslais, gamybai, įskaitant tvirtinimo detales.Antrasis pasaulinis karas buvo reikšmingas šių pokyčių veiksnys.

Pagrindinis daugelio karinių standartų komponentas yra atsekamumas.Paprasčiau tariant, aparatūros gamintojai turi turėti galimybę atsekti savo medžiagas iki jų šaltinio ir užtikrinti jų dalių, patenkančių į tiekimo grandinę, atsekamumą, dažniausiai naudodami brūkšninius kodus ar panašius metodus.Šis atsekamumas skirtas padėti užtikrinti, kad būtų naudojamos tinkamos dalys ir kad kiekviename gamybos proceso etape būtų laikomasi kokybės standartų;be to, nekokybiškos dalys gali būti atsektos iki jų šaltinio.[7]