Engleska riječ za šraf je screw, koja se značajno promijenila u značenju u posljednjih nekoliko stoljeća, a barem od 1725. znači "sparivanje".
Osim poznavanja imena, trebalo je hiljadama godina da se malom šrafu prepiše da se zategne u smjeru kazaljke na satu i olabavi suprotno.
Zašto vijci moraju biti zategnuti u smjeru kazaljke na satu?
Šest najjednostavnijih tipova alatnih mašina su vijci, nagnute površine, poluge, remenice, klinovi, točkovi i osovine.
Šraf je među šest jednostavnih mašina, ali nije ništa više od ose i nagnute ravni koja se vrti oko njega. Danas su vijci evoluirali u standardne veličine. Tipičan način upotrebe vijaka je da ih zategnete rotacijom u smjeru kazaljke na satu (za razliku od postupka u smjeru suprotnom od kazaljke na satu da biste ih olabavili).
Međutim, svi vijci na početku izuma su napravljeni ručno, a finoća vijaka nije bila dosljedna. Često su to određivale lične preferencije zanatlije.
Sredinom{0}} stoljeća, francuski dvorski inženjer Jaques Besson izumio je strug koji se mogao rezati na zavrtnje, a trebalo je 100 godina da se tehnika proširi. Englez Henry Maudsley izumio je moderni strug 1797. godine, značajno poboljšavši finoću navoja. Unatoč tome, još uvijek ne postoji jedinstveni standard za veličinu i eleganciju vijaka.
Ovo se promijenilo 1841. Joseph Whitworth, Maudsleyev šegrt, podnio je članak Instituciji općinskih inženjera pozivajući na integraciju vijčanog modela. Dao je dva predloga:
1. Ugao nagiba navoja zavrtnja treba da bude 55 stepeni kao standard;
2. Bez obzira na prečnik šrafa, broj žica po stopi treba da odgovara određenom standardu.
Iako je šraf mali, potrebno mu je n vrsta alatnih mašina i n + 1 vrsta uređaja za izradu u ranim danima, a rane šrafove nije lako proizvesti jer njegov proizvodni proces "zahtijeva tri alata i dvije mašine alata." Kako bi riješio zajednički problem britanske proizvodnje, Amerikanac William Sellers je 1864. godine izumio navoj s ravnom petom, što je mala promjena zbog koje su proizvodnji vijaka bili potrebni samo alat i alatna mašina. Brže, jednostavnije i jeftinije.
Sellerovi navoji postali su popularni u Sjedinjenim Državama i ubrzo postali standard za američke željezničke kompanije.
Sellerovi navoji postali su popularni u Sjedinjenim Državama i ubrzo postali standard za američke željezničke kompanije.
Glavne varijable procesa zatezanja:
(1) Moment (T): primijenjeni moment zatezanja, u Nm (Nm);
(2) Sila stezanja (F): stvarna aksijalna veličina stezanja (pritiska) između spojnih tijela, jedinica goveda (N);
(3) Koeficijent trenja (U): koeficijent obrtnog momenta koji troši glava zavrtnja, par navoja, itd.;
(4) Ugao rotacije (A): Na osnovu specifičnog obrtnog momenta, vijak proizvodi određeno aksijalno izduženje ili ugao navoja koji vezu treba da zakrene kompresijom.
1. Metoda kontrole momenta
definicija:Metoda upravljanja koja odmah prestaje sa zatezanjem kada moment zatezanja dostigne određeni postavljeni kontrolni moment.
Prednosti:Upravljački sistem je jednostavan i lako je provjeriti kvalitet pritezanja pomoću pretvarača momenta ili visokopreciznog moment ključa.
Nedostaci:tačnost kontrole nije visoka (greška predopterećenja ± oko 25%) i ne može u potpunosti iskoristiti potencijal materijala.
2. Metoda kontrole zakretnog momenta
definicija:Prvo zašrafite vijak na mali zakretni moment, a zatim od ove tačke zavijte zadanu metodu kontrole kuta.
Prednosti:Preciznost aksijalne sile prednaprezanja zavrtnja je visoka (±15%), može postići značajno aksijalno predopterećenje, a vrijednost se može koncentrirati oko prosječne vrijednosti.
Nedostaci:kontrolni sistem je komplikovaniji za merenje obrtnog momenta i ugla dva parametra; Štaviše, odjelu za inspekciju kvaliteta nije lako pronaći odgovarajuću metodu za provjeru rezultata zatezanja.
3. Metoda kontrole tačke prinosa
definicija:Metoda zaustavljanja zatezanja vijka nakon što je izvučen do granice popuštanja.
Prednosti:tačnost zatezanja je vrlo visoka i može kontrolisati grešku prednaprezanja unutar ±8%, ali njena tačnost uglavnom zavisi od granice popuštanja samog vijka.
Nedostaci:Proces zatezanja zahteva dinamičko i kontinuirano izračunavanje i procenu nagiba krive momenta i ugla, a brzina kontrolnog sistema u realnom vremenu i računarska brzina ima visoke zahteve.