KWALIFIKACJA MEC9 - CZERWIEC 2016

PYTANIE NR 2.
Połączenie tarcz sprzęgła przedstawionego na rysunku z zastosowaniem śrub ciasno pasowanych jest obciążone
Ilustracja przedstawia metalowy element mechaniczny, prawdopodobnie tarczę sprzęgła, co jest zgodne z kontekstem pytania
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Śruby ciasno pasowane (ustalające) przenoszą obciążenia poprzeczne przez kontakt trzpienia z otworem, co powoduje głównie ścinanie śruby i naciski w otworach. Dlatego takie połączenie jest obciążone siłą poprzeczną, a nie rozciąganiem, zginaniem ani skręcaniem.

Pełne wyjaśnienie:

W połączeniu tarcz sprzęgła z zastosowaniem śrub ciasno pasowanych (często nazywanych też śrubami ustalającymi) kluczowe jest to, że trzpień śruby jest dopasowany do otworu z małym luzem lub wciskowo. Taki dobór powoduje, że gdy między tarczami pojawiają się siły równoległe do płaszczyzny styku (siły obwodowe wynikające z przenoszenia momentu), to obciążenie nie "szuka drogi" przez rozciąganie śruby, tylko przez kontakt boczny trzpienia z otworem.

W praktyce oznacza to, że dominującym obciążeniem śruby jest siła poprzeczna, a w materiale śruby pojawiają się naprężenia ścinające. To właśnie jest podstawowy sens stosowania śrub ciasno pasowanych: zapewnić pewne i powtarzalne przenoszenie sił poprzecznych bez nadmiernego przesuwu elementów.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują?

  • "siłą rozciągającą" – rozciąganie występuje głównie jako siła wstępnego dokręcenia (docisk), ale nie jest to typ obciążenia roboczego, o które pyta treść. Informacja "ciasno pasowane" kieruje na pracę złącza na ścinanie.
  • "momentem zginającym" – zginanie śruby może pojawić się wtórnie przy nieosiowości lub dużych luzach, ale nie jest typowym, zamierzonym sposobem przenoszenia obciążenia w takim złączu.
  • "momentem skręcającym" – śruba może być skręcana podczas dokręcania, jednak w eksploatacji złącza przenoszenie obciążenia odbywa się przez siły poprzeczne (które wypadkowo wynikają z przenoszenia momentu przez tarcze), a nie przez skręcanie trzpienia.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w zadaniu pojawia się informacja o śrubach ciasno pasowanych lub elementach ustalających, najczęściej chodzi o przenoszenie sił poprzecznych i pracę na ścinanie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Śruba ciasno pasowana to śruba, której trzpień jest dopasowany do otworu z minimalnym luzem (czasem wciskowo). Dzięki temu siły poprzeczne są przenoszone przez bezpośredni kontakt trzpienia z otworem, a nie tylko przez tarcie od docisku.
Ponieważ dopasowany trzpień opiera się o ścianki otworu, gdy elementy chcą się przesunąć. W efekcie obciążenie robocze ma charakter poprzeczny i wywołuje ścinanie trzpienia oraz naciski powierzchniowe w otworach.
To znaczy, że siła działa równolegle do płaszczyzny styku łączonych części i "próbuje" przesunąć elementy względem siebie. W śrubach objawia się to głównie jako naprężenia ścinające, a nie jako rozciąganie śruby w osi.
Podczas dokręcania zwykle powstaje wstępne rozciągnięcie (napięcie) śruby, które daje docisk. Jednak pytanie o obciążenie robocze zależy od konstrukcji: śruby ciasno pasowane są stosowane po to, by przenosić przede wszystkim obciążenia poprzeczne (ścinanie).
Ścinanie wynika z siły poprzecznej, która przesuwa elementy względem siebie i tnie przekrój trzpienia. Skręcanie wynika z momentu działającego wzdłuż osi elementu. W wielu złączach moment przenosi się przez siły obwodowe, a te obciążają śruby poprzecznie.
Sprzęgło przenosi moment, ale w złączu śrubowym moment ten zwykle zamienia się na siły obwodowe działające na śruby i otwory. To te siły są bezpośrednim obciążeniem złącza. Dlatego mówimy o sile poprzecznej i ścinaniu, nie o skręcaniu śruby.
Najczęściej spotyka się ścięcie śrub, wybicie (owalizację) otworów, powstawanie luzów i wibracje oraz przyspieszone zmęczenie elementów. Gdy zamiast śrub ustalających zastosuje się śruby z luzem, rosną przemieszczenia i obciążenia udarowe.
Stosuje się je, gdy trzeba dokładnie ustalić wzajemne położenie części oraz pewnie przenosić obciążenia poprzeczne (np. kołnierze, tarcze, piasty, elementy maszyn narażone na przesuw). To rozwiązanie ogranicza "pracę" złącza i zmniejsza ryzyko luzowania.
Warto znać: rozciąganie, ścinanie, zginanie, skręcanie, siłę poprzeczną, docisk, tarcie w złączu, pasowanie (luz/wcisk) oraz typowe funkcje elementów ustalających. Pomaga też rozumienie, jak moment w układzie zamienia się na siły w złączu.
Najczęściej zdający ignorują słowo "ciasno pasowane" i wybierają rozciąganie, bo kojarzą śruby głównie z dokręcaniem. Inny błąd to utożsamienie przenoszenia momentu w sprzęgle ze skręcaniem śruby. Warto zawsze szukać, jaka siła działa bezpośrednio na złącze.
info

Statystycznie 47% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Eksperci podkreślają: "Śruby ciasno pasowane (ustalające) przenoszą obciążenia poprzeczne przez kontakt trzpienia z otworem, co powoduje głównie ścinanie śruby i naciski w otworach."

Źródła:

  • Wikipedia: "Połączenie śrubowe" (hasło opisujące pracę złączy śrubowych) – https://pl.wikipedia.org/wiki/Po%C5%82%C4%85czenie_%C5%9Brubowe - dostęp 2026-03-02
  • Wikipedia: "Naprężenie ścinające" (definicja i związek z obciążeniem poprzecznym) – https://pl.wikipedia.org/wiki/Napr%C4%99%C5%BCenie_%C5%9Bcinaj%C4%85ce - dostęp 2026-03-02
  • Wikipedia: "Śruba" (informacje ogólne o śrubach i ich zastosowaniach) – https://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%9Aruba - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Podręczniki z podstaw konstrukcji maszyn (dział: połączenia śrubowe, pasowania, obciążenia złączy)
  • Materiały szkolne/branżowe o połączeniach kołnierzowych i przenoszeniu sił w złączach
  • Zadania powtórkowe z mechaniki technicznej: rozkład obciążeń na rozciąganie/ścinanie/zginanie/skręcanie

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego