Factor 1 – Size
When mounting an object that comes with bolt holes, use the size of bolts recommended by the manufacturer. If the item doesn't have specific instructions telling you what bolts to use, then use a bolt size that fits nicely, and fills in the holes.
De zwenkwiel die op de foto wordt getoond, is een goed voorbeeld. Het heeft 4 sleuven die 3/8" of 10 mm bouten mooi accepteren. Beide maten werken als boutkeuze. Opmerking: Omdat de gaten sleuven zijn, ondersteunen ringen de moer.
If the holes are not defined for the bolt size, there are lots of other considerations to select the size.
Factor 2 – Materiaaldikte
Gebruik een bout die goed werkt met de dikte van de materialen die u wilt verbinden. Als u dun plaatmetaal bout, zullen grote diameter bouten het niet veiliger maken. In feite zal het materiaal vaak in de buurt van de bouten falen, dus het is beter om meerdere kleinere bevestigingsmiddelen te gebruiken dan één grote.
Een typische vuistregel. Gebruik een boutdiameter die 1,5 - 2,5 keer (tot drie keer) de dikte van het dunste materiaal dat u aan elkaar bout. Dus, voor 1/8" materiaal, is een diameter van 1/4" vaak een goede boutkeuze. Voor 1/4" dik materiaal, misschien een 3/8" of 1/2" bout.
Deze richtlijn valt uit elkaar voor zeer dunne materialen en voor echt dikke spullen. In beide gevallen - als de verbinding kritiek is - is het beter om meer bevestigingsmiddelen te gebruiken dan grotere. Opmerking: Voor dunne materialen is het meestal het beste om de verbinding te ondersteunen met dikker materiaal, zoals ringen of plaatjes, dan kunnen de regels weer van toepassing zijn.
Factor 3 – Functie
Wat moeten de bouten doen? Zijn het doorbouten (bout met een moer)? Of gaat de bout in een getapt gat? Misschien gaat het getapte gat door? Of misschien is het blind (gaat in een getapt gat dat niet doorgaat)?
Most of the discussion in this article shows bolts with nuts (and washers), but there are a lot of applications where the threads exist in another part. Really, the discussion is almost the same either way. Trailer wheel bolts are a good example where some are bolts into a threaded hub, while other times they are studs with a nut. Read more in the Trailer Wheel Bolts article.
Anyway, function matters, and it is often connected with the other things on this page like Thread Engagement and Loading (both topics below). What do the bolts need to do? Hold stuff, yeah, but do think about what they are holding? How they are holding it? And, perhaps most important, how critical is it? The bolts you choose – grade, size, and number – should reflect what the bolts need to do.
Factor 4 – Aantal bouten
Heb je ooit gemerkt dat bouten zelden alleen verschijnen? Hoeveel bouten heb je nodig?
When you bolt something, you are constraining it in one direction. Argumentatively, it constrains more with friction and extended face contact, but if you really want to hold the piece, it requires more bolts. 2 bolts constrain rotation, and at least 3 bolts (not in a line) for bending constraint. We often see sets of 4 because it's an easy pattern, and it constrains many things very well.
Plaats boutpatronen zodat de bouten verspreid zijn - binnen redelijke grenzen. Over het algemeen maakt meer afstand tussen hen de verbinding sterker. Vanuit het oogpunt van het vasthouden van dingen, is meer beter, maar het maakt het ook moeilijker om mee te werken.
The other reason for more bolts is safety. If the connection involves safety, better to over-kill.
De afbeelding hier van de trekhaak illustreert enkele van deze boutkeuzefactoren. Boutmaat is 1/2" (gedefinieerd door de trekhaakgaten) - wat iets meer is dan 2,5 keer de materiaaldikte (minder dan 3 keer), dus dat is goed in 3/16" dik materiaal. Ze zijn van Grade 8 voor sterkte omdat veiligheid zeker een punt van zorg is. Fijne draad met Nylock-moeren voor beveiliging in een trillingsomgeving. De belangrijkste verbindingskrachten zijn in afschuiving en ze hebben voldoende afstand voor stabiliteit van de verbinding.
In het trekhaakvoorbeeld zijn er 4 verbindingen. Elke bout verbindt de materialen twee keer, een keer aan elke kant. De 4 verbindingen zijn niet lineair, dus het is goed voor stabiliteit bij buigen.
Factor 5 – Sterkte
Kies de boutsterkte op basis van wat u van de bout vraagt. Voor veiligheid, denk aan bouten met hogere sterkte zoals Grade 8 of hoger. Bij afschuifkrachten, denk aan een diameter die gemakkelijk de belastingen kan dragen. Bij trekkrachten, denk aan fijne schroefdraad en hogere materiaalkwaliteit.
Er zijn 2 manieren om een hogere sterkte te bereiken. De eerste is het boutmateriaal - de boutklasse. De tweede is de boutdiameter.
Als perspectief, uit de tabel in Deel 1 zien we dat (gegeneraliseerd) Grade 5 ongeveer twee keer zo sterk is als Grade 2. Dat is een geweldige manier om de sterkte te verhogen. Een andere grote verbetering is de diameter. Wanneer we de diameter overwegen, is een 3/8" bout meer dan twee keer zo sterk als een 1/4" bout. Sterker nog, het kost een hoogwaardige inbusschroef van 1/4" om een 3/8" Grade 2 bout te evenaren. Echt, diameter is ook een belangrijke factor. Houd hier rekening mee bij het gebruik van roestvrijstalen bouten.
De juiste boutkeuze voor sterkte komt met een balans van de andere factoren op deze pagina. Soms willen we een minder sterke bout vanwege impact- of rekoverwegingen.
Overigens, bij het berekenen van de boutsterkte, gebruik de worteldiameter van de schroefdraad (kleinste diameter binnen de schroefdraad), niet de volledige diameter van de bout. Denk ook aan veiligheidsfactoren - en gebruik ze royaal.
Factor 6 - Schroefdraadspoed
Fijne schroefdraad of grove schroefdraad? Dat is een goede vraag zonder een definitief antwoord. Hier zijn enkele overwegingen.
- Grove schroefdraad heeft minder schroefdraden, dus ze kunnen sneller worden geïnstalleerd.
- Fijne schroefdraad kan meer klemkracht genereren met de verminderde schroefdraadhoek.
- Een bout met fijne schroefdraad is iets sterker dan een bout met grove schroefdraad.
- Voor trillingen hebben fijne schroefdraden een voordeel (hoewel Nylock-moeren, LocTite, enz., nog beter zijn).
Bij het kiezen van bouten is er geen definitieve criteria, dus neem een beslissing op basis van de voordelen.
Voor mij gebruik ik meestal grove schroefdraden voor kleinere bouten (1/4", 6 mm en kleiner) de meeste tijd. Met grotere bouten gebruik ik fijne schroefdraden in trillingssituaties en wanneer klemkracht cruciaal is. Op de inklapbare aanhanger tong zijn bijvoorbeeld de klemmende bouten 1/2"-20 (fijne schroefdraad). Graad 8 voor overmatige sterkte. De scharnierbouten zijn niet strak (anders zou het niet kunnen scharnieren), dus ze worden niet meegerekend, maar ze zijn dezelfde maat en schroefdraad zodat alles overeenkomt. (En gebruik dezelfde sleutels voor alles.)
Factor 7 - Lengte
Hoe lang is genoeg? Hoe lang is te veel?
Lang genoeg is wanneer het ingedraaide gedeelte door de moer steekt met een paar schroefdraden eruit. Te lang is wanneer het ongebruikte uiteinde van de bout interferentie veroorzaakt met iets - of wanneer de bout niet volledig kan worden aangedraaid. Precies goed kan de bout zijn die je in de bak hebt liggen (omdat je niets nieuws hoeft te kopen).
Met dat gezegd, wees niet bang om een bout af te snijden. Als hij een beetje te lang is, snijd hem dan bij zodat hij goed is, en werk dan het uiteinde af. Ook, als je een lange of aangepaste bout nodig hebt, maak hem dan met draadstang. Lees dit volledige artikel over werken met draadstang.
Vergeet de ringen (indien nodig) niet bij het nadenken over de lengte. Ook vereisen speciale moeren, zoals Nyloc-moeren, iets meer lengte dan standaard moeren.
Voor bouten die in iets schroeven (geen moer), moet het concept van "lang genoeg" ook rekening houden met de schroefdraadengagement, wat onze volgende boutkeuzefactor is.
Factor 8 - Schroefdraadengagement
Het is gemakkelijk om bouten met moeren voor bevestiging te bedenken - vooral voor doe-het-zelvers. Dat maakt dingen gemakkelijk. Echter, af en toe moet je een gat tappen. Tappen zijn vrij eenvoudig te gebruiken en, wanneer goed gedaan, maken ze geweldige schroefdraden om een bout in te schroeven. Bij het maken van je eigen schroefdraden, zijn hier enkele dingen om rekening mee te houden.
De vuistregels voor schroefdraadengagement omvatten het materiaal waarin de bout wordt geschroefd, evenals de boutdiameter. Het is een verhouding met de lengte van het schroefdraadengagement als een functie van de boutdiameter. Bijvoorbeeld, 2x betekent dat de diepte van het schroefdraadengagement twee keer de diameter van de bout is. In dit geval, voor een 1/4" bout, is het schroefdraadengagement 2x de diameter, of 1/2". Dat is slechts een voorbeeld.
In het algemeen, gebruik 1x voor stalen bouten in stalen schroefdraden. 1,5x minimum en bij voorkeur 2x of meer voor aluminium. Magnesium en hoogwaardige kunststoffen zijn 2,5x of 3x.
Nogmaals, dit zijn vuistregels, en legeringen van de materialen gedragen zich anders. Voor Bouten 101 gebruik je deze getallen gewoon als perspectief in je boutkeuze.
Je zult merken dat de meeste moeren minder zijn dan de eerder genoemde 1x. Dat heeft veel te maken met de manier waarop schroefdraden worden gevormd. Schroefdraden snijden met een tap is niet zo sterk als schroefdraden rollen. Nogmaals, slechts een perspectief.
Factor 9 - Belasting
Waar plaats je de bouten als je iets bouwt? Hoewel er verschillende manieren zijn waarop krachten op een bout kunnen inwerken, zijn sommige richtingen zeker beter dan andere. Als je een keuze hebt, denk dan aan boutposities en krachtrichting, evenals gemak en toegang.
Eerste keuze is het plaatsen van de bouten als alleen Locators. Dit werkt wanneer de onderdelen in elkaar duwen en de bouten er alleen zijn om de positie vast te houden. Voor dit soort verbinding is niet veel boutsterkte vereist. Hoewel dit ideaal is, is het vaak niet hoe de krachten zich richten.
Tweede keuze is het plaatsen van de bouten in Schuif. Dat betekent dat de krachten de bouten willen doorsnijden. Kijk hierboven naar de foto van de trekhaak. Krachten van het trekken van de aanhanger en remmen zijn loodrecht op de bouten. Dat is schuif. Bouten zijn zeer sterk in schuif, en zelfs wanneer ze niet volledig vastzitten, zijn ze nog steeds sterk in schuif. Dat gezegd hebbende, de bout moet gedimensioneerd zijn voor de krachten, dus zowel sterkte als diameter zijn beide belangrijk.
De laatste keuze is bouten in Trek. Ik zeg dat het de laatste keuze is, maar het is vaak de enige optie - of in het geval van de blauwe aanhanger tong scharnier, is het de beste optie om aan andere doelen te voldoen. Lees het gedeelte over het bouten in onze review van de inklapbare tong voor meer uitleg. In trek vertrouwt de bout op de schroefdraden om de belastingen te dragen. Wanneer dit nodig is, gebruik dan grotere bouten, sterkere bouten en meerdere bouten voor de beste beveiliging.
Boutkrachten
Factor 10 - Gemengde Krachten
De waarheid is dat de meeste boutverbindingen niet slechts een van deze krachten zijn, ze zijn een combinatie. En vaak veranderen de krachten op verschillende momenten, dus houd daar rekening mee.
Als voorbeeld, kijk naar de zwenkwiel foto. In praktische zin zijn de bouten daar voornamelijk als locators. De wielen dragen de belastingen naar de flens, dan rust de flens tegen de stalen ondersteuning. In werkelijkheid zijn er ook schuifkrachten wanneer de rem is ingeschakeld, of bij het draaien van de zwenkwiel. Dan zijn er wat trekkrachten wanneer het wiel iets raakt (zoals een naad in een betonnen vloer).
Uiteindelijk veranderen krachten soms van richting, bijvoorbeeld van schuifkrachten naar schuifkrachten in de tegenovergestelde richting. Deze oscillerende of trillende situaties zijn het ergst voor boutkeuze omdat ze een uitdaging vormen om alles strak te houden. In deze gevallen raden we aan om meer bouten, fijne schroefdraden en misschien vooral een methode van trillingsbestendigheid te gebruiken. (Zoals borgmoeren of draden of splitpennagels)
Factor 11 - Omgeving
Hoewel het niet echt het laatste is om te overwegen, is de omgeving voor de bout vrij belangrijk. Zie Pagina 1 van Bouten 101 over afwerkingen voor meer informatie. Zie ook Pagina 3 voor informatie over roestvrijstalen bouten als uw omgeving aanzienlijke vochtigheid of chemicaliën zal bevatten.
Complicaties Voor Bouten
We denken vaak aan bouten op een klassieke manier zoals veel van de afbeeldingen op deze pagina. Bout door een gat en klem strak. Maar er zijn ook andere toepassingen zoals de bovenste "kenmerk" afbeelding. Die bout steekt uit met behulp van moeren om hem op zijn plaats te verankeren. Het uitstekende deel gebruikt de kop en het bovenste gedeelte van de bout als een plek om een veer aan te haken.
De veerhaakbout heeft vrij normale klemkrachten - met moeren aan beide zijden van de structuur. Maar wat te denken van moeilijkere situaties zoals het vastzetten van een aanhangwagen veiligheidsketting? Wat te denken van een ketting die wordt vastgehouden door een bout? Let op de elkaar kruisende kettingschakels die niet toelaten dat de geboute kettingschakel stevig tegen het metalen oppervlak wordt geplaatst. Het is moeilijk om de bout solide vast te klemmen omdat aangrenzende schakels in de weg zitten. De boutkeuze hier gaat meer over grootte en vergrendeling dan over het goed strak zetten.
In dit geval worden ringen gestapeld om een basis te bieden voor klemkrachten. (Ringen met wat slijpen om bij de ketting te passen.) Dit kan werken, maar wanneer de bouten niet "strak" zijn, zullen ze bewegen wanneer ze in gebruik worden genomen. Dergelijke situaties zijn niet per se slecht, maar vereisen zeker toegevoegde boutsterkte (en grootte).
Het is niet alleen een boutkeuze, maar ook een boutkeuze. Soms is het heroverwegen van de functie de betere manier, zodat de bouten stevig vastzitten.
Boutgatmaten
Hoeveel ruimte laat je voor een boutgat? Veel doe-het-zelfprojecten lijden onder bouten die ofwel te los zitten in hun gaten, of te strak en moeilijk te monteren zijn. Wat is de gulden middenweg?
Het probleem is eerlijk gezegd meestal niet de grootte van een bepaald gat, maar eerder de uitlijning van gaten ten opzichte van elkaar. Als je dingen DIY doet met een kraspen en een boorpers, dan lijnen de gaten soms niet perfect uit.
Gewoonlijk voeg ik ongeveer 10% tot 15% toe aan de boutdiameter voor de gatmaat. Voorbeeld: 1/4" bout + 15% = 0,287", dus afronden naar een 9/32" boor = 0,281" diameter. Ik neig naar naar beneden afronden naarmate de bouten groter worden. Voorbeeld: 1" bout + 15% = 1,15". Dat zou suggereren een 1-1/8" gat. Voor mij is het 1/8" gat een beetje te los (slordige pasvorm), dus voor grotere bouten maak ik het meer zoals 10%. Voorbeeld: 1" bout + 10% = 1,1" of met afronding = 1-3/32" of zelfs 1-1/16".
Een goede vuistregel is om zoveel tolerantie aan het gat toe te voegen als je in staat bent om in tolerantie te houden op de gatlocatie.
Samenvatting Boutkeuze
Zo eenvoudig als bouten lijken, er is eigenlijk veel over te weten. Dit is een vrij eenvoudig overzicht als een soort DIY-introductie van Bouten 101. Toch is er nog veel meer te weten. Gelukkig is dit ook een onderwerp met veel geweldige informatie op het web. Zoek gewoon naar de onderwerpen die je moet weten. Dingen zoals "Boutdraadspoed" of "Boutschuifsterkte". Je zult een hoop geweldige informatie vinden in diepere details.
Nogmaals, dit artikel is een introductie met een praktische insteek in plaats van een wetenschappelijke. Het gaat over boutkeuze, specifiek omdat de praktische kant lijkt te ontbreken op de boutensites die we hebben gezien. Laat ons weten als we iets belangrijks hebben overgeslagen. Veel succes met je projecten.
