Konzolové kolíky/konzolové ložiskové kolíky – konstrukce a aplikace

Konzolové kolíky/konzolové ložiskové kolíky jsou základní spojovací prvky, které se používají v mnoha mechanických systémech k ukládání a připojování rotujících součástí. Fungují jako otočné body a přispívají ke stabilitě a přesnosti v aplikacích ve strojírenství a automatizaci. Tento článek představuje různé konstrukce a příklady použití konzolových kolíků a konzolových ložiskových kolíků.

Co jsou to konzolové kolíky?

Osy a šrouby jsou základní mechanické součásti, které se používají v mnoha aplikacích, zejména ve strojírenství. Osa je součást, která obvykle slouží jako otočný bod pro kola, válečky nebo jiné pohyblivé části. Na druhé straně je šroub válcovitý spojovací prvek, který se používá k zajištění součástí. Šrouby jsou k dispozici v různých verzích, jako jsou šrouby s hlavami a závitové kolíky, které jsou vyráběny podle DIN 1445. Tyto šrouby se primárně používají jako pevné ložiskové a konzolové kolíky při středních obvodových rychlostech, např. pro lankové a válečkové řemenice. DIN 1445 definuje specifické požadavky na materiál, tvar a aplikaci takových šroubů.

Konzolový kolík kombinuje vlastnosti osy a šroubu, to znamená, že kombinuje funkce otočného bodu a upevnění. Konzolové kolíky se tedy používají k upevnění rotujících součástí, jako jsou kola nebo válečky, k pevnému nosnému předmětu a současně slouží jako rotující osa pro tyto díly. Díky této dvojí funkci se konzolové kolíky používají v mnoha mechanických systémech, kde je vyžadováno stabilní upevnění a rotační pohyb s nízkým třením.

Co odlišuje konzolové kolíky od jiných šroubů?

Kromě konzolových kolíků existují další specifické typy šroubů, jako jsou kloubové čepy a šrouby osových ložisek. Jsou navrženy pro různé mechanické požadavky a liší se svou funkcí a aplikací. Jak již bylo zmíněno, konzolové kolíky slouží primárně jako rotační osa pro rotační komponenty a připojují je k pevnému nosiči. Jsou navrženy tak, aby přenášely obě zátěže, které vyplývají z otáčení součástí, a aby poskytovaly stabilní upevnění. Konzolové kolíky však nejsou omezeny pouze na funkci otočného bodu pro otáčení součástí. V některých aplikacích se konzolové kolíky používají také v konstrukci s tahovým namáháním. Tato speciální konstrukce má za cíl přenášet a absorbovat tahové síly, které působí podél osy šroubu.

Kloubové čepy se na druhou stranu používají zejména v aplikacích, kde dochází k příčnému zatížení a smykovým silám, jako jsou panty dveří nebo záklopky. Obecně spojují dvě součásti prostřednictvím několika otvorů a umožňují, aby se tyto části pohybovaly vzhledem k sobě navzájem. Primární funkcí kloubových čepů je vytvořit stabilní spojení, které současně poskytuje flexibilitu nezbytnou k umožnění pohybů, jako je rotace nebo otáčení. Ve dveřích, oknech a záklopkách slouží jako otočná osa, která usnadňuje otevírání a zavírání a zároveň zajišťuje bezpečnost a stabilitu připojení.

Šrouby osových ložisek jsou speciálně navrženy pro podepření hřídelí nebo os. Tyto šrouby jsou nedílnou součástí ložiskových systémů a slouží jako nosná místa pro zajištění přesného vedení hřídele a ložisek. Šrouby osových ložisek jsou navrženy tak, aby podpíraly radiální zátěž z ložiska i ohybové momenty vytvořené vyrovnáním hřídele. Osazené šrouby jako dílčí forma šroubů osových ložisek jsou speciální šrouby, které jsou obzvláště vhodné pro podporu rotačních součástí a jejich současné připojení díky jejich přesnému usazení a vysoké rozměrové přesnosti. Tyto šrouby jsou navrženy tak, aby těsně zapadly do otvorů v součástech, které mají být připojeny. To zajišťuje přesné zarovnání a vysokou stabilitu připojení. Další aplikační oblastí pro šrouby osových ložisek jsou šrouby Fulcrum. Upevnění u takových šroubů slouží jako distanční vložka, ložiskový bod nebo bod zarážky pro připojenou součást.

Kromě velkého počtu konzolových kolíků najdete v online obchodě MISUMI komplexní řadu kloubových čepů, šroubů osových ložisek a šroubů fulcrum.

Dalším odlišujícím prvkem je způsob, jakým jsou komponenty připevněny ke konzolovému kolíku. V závislosti na vlastnostech dílů, které mají být připojeny, a přítomných okolních podmínkách rozlišujeme následující konstrukce:

Konzolové kolíky mohou mít centrovací límec. Tento límec nebo rameno slouží jako zarážka pro usnadnění polohování a prevenci axiálního pohybu. Současně se centrovací límec používá jako pomůcka při nastavení nástrojů, např. klíčů.

Konzolové kolíky a šrouby osových ložisek v kloubových ramenech

U mechanických systémů kloubová ramena zajišťují flexibilní spojení mezi několika komponentami. Často se používají v robotech, strojích a nástrojích, aby umožnily pohyb v různých směrech. Konzolové čepy hrají ústřední roli ve funkci kloubových ramen tím, že fungují jako otočné body a spojují různé části ramene dohromady.

Konzolové kolíky a šrouby osových ložisek v kladičkách vačky

Kladičky vačky jsou speciální strojní prvky používané v mechanických systémech k přesnému řízení pohybů po předem určené dráze. Často se používají v dopravnících, automatizačních systémech a dalších aplikacích. Nezbytnou součástí kladičkových vaček je konzolový kolík. Umožňuje otáčení kladičky s malým třením a udržování kontaktu se zámkovou dráhou nebo vodicí kolejnicí. Kromě toho konzolový kolík nese mechanické zatížení způsobené pohybem kladičkové vačky.

Konzolové kolíky a šrouby osových ložisek v otočných mechanismech

Konzolové kolíky se také běžně používají v automatizovaných systémech a strojích, které vyžadují lineární i rotační pohyby. Jedním z příkladů použití jsou obráběcí stroje, se kterými jsou obrobky přesně umístěny a zpracovávány. Kombinace lineárního pohybu a otáčení umožňuje pohybovat a současně otáčet obrobky podél os za účelem provedení různých kroků zpracování. Konzolové kolíky zajišťují stabilní spojení mezi lineárními a rotačními součástmi a také efektivní přenos výsledných sil.

Co je třeba sledovat při instalaci a používání konzolových kolíků a šroubů osových ložisek?

Při montáži a používání konzolových kolíků a šroubů osových ložisek je třeba dodržovat několik důležitých aspektů, aby byla zajištěna bezpečná a efektivní funkce připojených součástí. Jak již bylo vysvětleno, konzolové kolíky a šrouby osových ložisek jsou významnými spojovacími prvky, které mohou sloužit jako otočné body pro rotační komponenty a také jako podpůrné prvky při tahových zátěžích. Proto jejich instalace vyžaduje zvláštní péči a přesnost.

Nejprve musí konzolový kolík splňovat specifické požadavky aplikace, včetně požadavků na materiál a mechanickou zátěž. Faktory, jako je průměr, délka a tloušťka materiálu, jsou rozhodující pro výkon šroubu. Při výběru a používání konzolových kolíků je navíc třeba věnovat pozornost správnému stavu a správnému zarovnání a velikosti ploch klíče, aby byl umožněn efektivní přenos síly a zabránilo se sklouznutí nástroje. Poškození ploch klíče může způsobit nefunkčnost šroubu nebo jeho neutažení, což může následně narušit údržbu a bezpečnost připojení.

Je také důležité, aby konzolový kolík přesně zapadl do dodaných otvorů nebo ložisek. Je zásadní zajistit správný stupeň rozteče, protože to ovlivňuje jak mobilitu, tak stabilitu spojení. Příliš velká vůle může vést k nežádoucím vibracím a zvýšenému opotřebení součástí, a tím k dlouhodobému poškození nebo selhání spojení. Na druhé straně může příliš malá vůle zvýšit tření a zatížit šroub. To může způsobit přehřátí součástí a zablokování pohybu.