MŰHELYÚTMUTATÓ
Facsavarok és előfúrás
Az előfurat mérete, a fa sűrűsége és a szálirány meghatározza a csavartartást. A Wood Handbook szabályai, kidolgozott számításokkal.
Szár, mag és előfurat
A facsavarnak sima szára és menetes része van; a menet belső átmérője a magátmérő. A Wood Handbook szerint a legtöbb facsavar magátmérője átlagosan a szárátmérő kétharmada. Kihúzási egyenlete fenyőfánál a magátmérő körülbelül 70%-ának, lombos fánál 90%-ának megfelelő előfuratot feltételez.
A táblázat ezeket az arányokat alkalmazza az elterjedt amerikai csavarméretekre, a Wood Handbook 8-9. táblázatának szárátmérőivel. A csavarok gyártó és menettípus szerint eltérnek; ha fontos az illeszkedés, mérd meg a használt csavar magátmérőjét. A fúróhegyű önfúró csavarokat úgy tervezik, hogy ne legyen szükség előfúrásra.
| Amerikai csavarméret | Szárátmérő | Magátmérő (közelítő) | Előfurat, fenyő (70%) | Előfurat, lombos (90%) |
|---|---|---|---|---|
| #4 | 2,8 mm | 1,9 mm | 1,3 mm | 1,7 mm |
| #6 | 3,5 mm | 2,3 mm | 1,6 mm | 2,1 mm |
| #8 | 4,2 mm | 2,8 mm | 1,9 mm | 2,5 mm |
| #10 | 4,8 mm | 3,2 mm | 2,3 mm | 2,9 mm |
Sűrűség és csavartartás
A rostirányra merőlegesen behajtott csavar kihúzási ellenállása a relatív sűrűség négyzetével nő. A Wood Handbook kísérleti egyenlete p = 108,25 × G² × D × L, newtonban; D a szárátmérő, L a menetes rész behatolási mélysége, milliméterben. A sűrűség kétszerezése nagyjából négyszerezi a csavartartást, ezért a könnyű fenyőben elforgó csavar tölgyben szilárdan tart.
Ezek rövid vizsgálatokból származó tönkremeneteli terhek, nem méretezési értékek. Nagyon hosszú csavarok a sűrű lombos fákban már alig növelik a teherbírást, mert előbb maga a csavar szakad el. A bütübe hajtott csavarok átlagosan a rostirányra merőlegesen behajtottak kihúzási terhének mindössze 75%-át tartják, nagyobb szórással.
Forgácslap
Forgácslapban többnyire a faanyagban kialakult menet szakad ki. A Wood Handbook egy 15,9 mm mélyre behajtott #8-as csavarhoz 3,16 + 0,0096 × sűrűség maximális nyomatékot ad meg, N·m-ben: 600 kg/m³-nél körülbelül 8,9 N·m, 800 kg/m³-nél 10,8 N·m. A magátmérő 50–90%-a közötti előfuratok nem okoztak jelentős különbséget a kihúzási ellenállásban.
A mérsékelt meghúzás adja a legjobb kompromisszumot a kihúzási ellenállás és a menetkiszakadás elkerülése között: a meghúzási nyomatékot a maximum 60%-áról 90%-ára emelve a kihúzási teher mindössze körülbelül 3%-kal nőtt.
Gyakorlati tudnivalók
A kézikönyv szerint a csavar szappanos kenése megkönnyíti a behajtást a sűrű fákba, és alig befolyásolja a kihúzási ellenállást. Az előfúrás a hasadást is csökkenti: szegeknél a szegátmérő körülbelül 90%-ának megfelelő előfurat kissé növeli a kihúzási ellenállást, és megelőzi vagy csökkenti a hasadást, különösen a sűrű fafajokban.
Egy #8-as csavar (szárátmérő: 4,17 mm), 25 mm menethosszal terpentinfenyőben (G = 0,51): 108,25 × 0,51² × 4,17 × 25 ≈ 2935 N. Fehér tölgyben (G = 0,68): körülbelül 5218 N, azaz nagyjából az 1,8-szerese.