skrutka

Gwóźdź (potocznie śrubka lub śruba, niepoprawnie śróbec lub śróba) to część maszynowa, która jest częścią połączeń rozmontowalnych, na zasadzie współdziałającego zewnętrznego (gwóźdź) i wewnętrznego gniazda (gwint). Obracanie się gwintu prowadzi do przesuwania gwoździa, albo do przesuwania ciała w gwincie.

Historia

Gwóźdź został wynaleziony ponad 2000 lat temu, ale dopiero niecałe 500 lat temu zaczęto go stosować do mocowania.

Pierwszy opisał go grecki uczony Arystarch z Samos (około 287 – 212 p.n.e.). Gwóźdź Arystarcha był ogromny spirala zamknięta w drewnianym walcu. Służyła do nawadniania pól i przekierowywania wody z niższego poziomu na wyższy.

Arystarch prawdopodobnie nie wynalazł gwoździa, ale tylko opisał przedmiot, który już istniał. Może go wynaleźli starożytni egipcjańscy technicy do nawadniania pól przy brzegach Nila. Gwóźdź Arystarcha stosowano w starożytności do pompowania wody na wyższy poziom. Nikomu jednak nie przyszło do głowy zastosować go do mocowania. Średniowieczni cieszelowie i stolarze do montażu mebli i drewnianych konstrukcji budynków używali drewnianych gwoździ lub metalowych klinów.

W XVII wieku zaczęto wytwarzać gwoździe z gniazdami, które lepiej trzymały. To już był tylko krok do powstania gwoździa. Gwoździe zaczęły być powszechnie stosowane do mocowania dopiero na końcu XVIII wieku, kiedy doszło do metody, jak je tanio wytwarzać.

Zasada

 

Połączenie gwoździowe – gwint + gwóźdź

Siła obracająca gwoździem jest mniesza niż siła, która przesuwa gwoździe. Gniazdo jest właściwie zwinąta płaszczyzną nachyloną, siła przesuwu po płaszczyźnie nachylonej (przy gwoździach jest przesuw po gniaździe przy obracaniu) jest mniejsza niż siła wymagana do podniesienia ciała bez płaszczyzny nachylonej (przy gwoździu przesuw całego gwoździa). Siła F₁ wymagana do obracania gwoździa:

{\displaystyle F_{1}={\frac {F_{2}.d}{2\pi r}}}

gdzie F₂ jest siłą, która przesuwa gwoździe, d jest wysokością 1 gniazda, r jest promieniem gwoździa.

W praktyce technicznej gwóźdź należy do podstawowego materiału łączącego, niezależnie, czy samodzielnie, razem z gwintem czy jako gwóźdź z gwintem.

Podział w zależności od typu gniazda

Rodzaje gwoździ

metryczne (kąt wierzchołkowy 60°) oznaczenie M

• • metryczne drobne
• Whitworth (kąt wierzchołkowy 55°) W
• rurkowe G
• okrągłe Rd
• Edison E
• trapezowe równoramienne Tr
• trapezowe nierównoramienne S*rurkowe

Podział w zależności od kierunku gniazda

• prawoskrętne
• lewoskrętne (oznaczone wygrzbietami na głowie)

 

a) prawoskrętne (najczęściej stosowane)
b) wielowkrętne (np. M16x3/2)
c) lewoskrętne (np. M16 LH)

 

Podział w zależności od głowy gwoździa

• bez głowy – gwóźdź regulacyjny, tzw. „robaczek"
• z głową

 

Połączenie gwoździowe bez głowy - gwóźdź regulacyjny, tzw. robaczek

 

Podział w zależności od typu głowy gwoździa

 

• nienaprawiane
  • z głową sześciokątną
  • z głową czworokątną
  • z głową walcową
  • z głową soczewkową
  • z głową półkulistą
• naprawiane
  • z głową płaską
  • z głową soczewkową
  • z głową półkulistą

i inne.

 

Podział w zależności od typu prowadzenia (drążki)

 

Kształt prowadzenia dla gwoździaka

• • z prowadzeniem płaskim
  • z prowadzeniem wewnętrznym sześciokątnym – tzw. inbus
  • Pozidriv
  • Phillips - tzw. krzyżak
  • Torx (prowadzenie wewnętrzne sześciokątne) i Torx Plus

i inne.

 

Różne wielkości gwoździ inbusowych