Болты, винты, шпильки, гайки, шурупы, шайбы

Элементы крепежа      Постоянная ссылка | Все категории

На чем держится цивилизация?

На крепеже. Крепеж – это детали для неподвижного соединения частей машин и конструкций. К крепежам обычно относят болты, винты, шпильки, гайки, шурупы, шайбы. Из многообразия крепежных изделий можно выделить две большие группы: крепеж для металлической продукции машиностроения и строительный крепеж, предназначенный для скрепления строительных конструкций из разнообразных материалов. В этой статье будет рассмотрен только машиностроительный крепеж.

Материалы и покрытия

Крепежные изделия чаще всего изготавливают из стали, в том числе нержавеющей. Необходимость применения относительно дорогостоящей нержавеющей стали объясняется тем, что из-за коррозии ежегодно теряется около 20 % всего производимого в мире железа. Затраты на ремонт или замену проржавевших крепежных элементов в этом случае во много раз превышают стоимость самих крепежных изделий.

Заклепки изготовляют не только из стал и, но и из меди, латуни, алюминия и различных сплавов. Это связано с тем, что сплавы, из которых производят заклепки, должны быть достаточно пластичны для формирования головок. Кроме того, чтобы избежать температурной деформации соединения и электрохимической коррозии деталей, лучше всего изготавливать заклепки из металла, аналогичного скрепляемому. На крепежные изделия часто наносят защитные или декоративные покрытия. Защитные покрытия предохраняют деталь от коррозионного воздействия окружающей среды. Декоративные – придают изделию красивый внешний вид. Для нанесения защитных покрытий используют в основном цинкование и хромирование. Для декоративных – наносят медь, никель и хром.

Цинковое покрытие с течением времени заметно темнеет. Поэтому его нельзя использовать в качестве декоративного. Цинк имеет отрицательный потенциал по отношению к железу, поэтому цинковое покрытие обеспечивает электрохимическую защиту черных металлов от коррозии.

Наиболее распространенными способами нанесения цинка являются горячий и электролитический способы покрытия. Горячеоцинкованное покрытие получают путем погружения изделия в расплавленный цинк при температуре 450-480 °С. Толщина такого покрытия колеблется в пределах 50-150 мкм. Электрооцинкованное покрытие наносят в гальванической ванне, его толщина меньше 5-35 мкм. Защитные свойства цинкового покрытия можно усилить с помощью обработки изделия в растворе хромовой кислоты или ее солей (пассивирования). В результате обработки на поверхности изделия образуется хроматная пленка (соединение цинка с хромом). На защитные свойства этой пленки практически не влияют механические повреждения, например царапины. После хроматного пассивирования покрытие становится зеленовато-желтым с радужным опенком. Поэтому изделия с таким покрытием называют желтопассированными. В некоторых случаях, например, если покрытие затем надо красить, применяют фосфатирование. Такое покрытие обладает высокими антикоррозийными качествами и усиливает адгезию лакокрасочных материалов к покрытию. Для фосфатирования стальных деталей низкой и средней прочности широко используют раствор соли Мажеф. Цвет фосфатного покрытия – от светло-серого до черного. Дополнительная обработка, например, промасливанием, гидрофобизированием или окраской еще более повышает защитные свойства фосфатных пленок. Промасливание фосфатированных деталей обычно производят маслом, нагретым до 100-110 °С. Повышение защитных свойств промасленной фосфатной пленки можно характеризовать следующим примером: если на нефосфатированной стали в коррозионной камере обнаруживается коррозия через6 мин., то на фосфатированной и промасленной – через 40-48 ч. Наличие на поверхности основного металла фосфатных пленок, наполненных маслом или парафином, резко снижает коэффициент трения.

Монтаж и демонтаж

Естественным свойством крепежных изделий, обеспечивающим их работоспособность и надежность, является легкость их монтажа и демонтажа. По некоторым данным, доля крепежных операций при техническом обслуживании европейских грузовых автомобилей составляет 3,9 %, а отечественных общей трудоемкости обслуживания. Для облегчения операций монтажа-демонтажа, а также для того, чтобы предохранить крепеж от самопроизвольного откручивания, существует масса приемов и изобретений. Например:

• использовать самостопорящиеся гайки с кольцом из полимера, обжатые на эллипс, обжатые по торцу и другие;

• применять винты и болты, обладающие свойством самостопорения и выдавливающие резьбу в гладком отверстии в процессе сборки;

• не применять по два-три различных шага резьбы на одном диаметре болтов и гаек, отказаться от сверхточных и точных резьб;

• делать шайбы невыпадающими (сборка в процессе накатки резьбы на болты и винты);

• использовать резьбовые фиксаторы (герметики);

• применять быстроустанавливаемые крепежные детали и системы, как правило, одноразового соединения.

Способность болта или винта к монтажу и демонтажу во многом определяется видом его головки. Видов головок достаточно много, однако все они являются модификациями основных типов головок – потайной, полукруглой, шестигранной.

Потайная головка после установки полностью «утопает» в материале закрепляемой детали и обеспечивает сохранение ровной поверхности.

Полукруглую головку используют в случаях, когда нет необходимости сохранять ровную поверхность закрепляемого элемента, благодаря широкой несущей поверхности она эффективно удерживает закрепляемую деталь.

Шестигранная головка, стандартизированная под соответствующие размеры ключей, одна из самых старых форм головок крепежных элементов, в настоящее время вместо них все чаще используют головки со шлицем. Шлиц – это углубление или прорезь на торце головки. Использование головок со шлицем позволяет экономить металл при производстве крепежа. Экономится металл и на изготовлении инструмента для операций с крепежом по размеру отвертки существенно меньше гаечных ключей.

Очень долго шлицы оставались прямыми, пока в 1936 году не был запатентован крестообразный шлиц. Он оказался более эффективным и надежным, так как позволял избежать «срыва» шлица при выкручивании винта. Вслед за крестообразным появились и другие модификации шлица:

Прямой шлиц

Из-за того, что отвертку трудно или даже невозможно установить соосно с винтом, инструмент часто соскальзывает с поверхности головки.

Крестообразный шлиц

Передает на крепежный элемент до 50 % усилия, подаваемого на рабочий инструмент. Чувствителен к перегрузкам на завершающем этапе завертывания винта, что может привести к износу головки или наконечника отвертки.

Шестигранный

Передает на крепежный элемент чуть более 20 %усилия, подаваемого на рабочий инструмент. Он способен недолго передавать высокий момент вращения на крепежный элемент. В некоторых случаях перед проектировщиками стоит прямо противоположная задача – сделать крепежное соединение, не поддающееся демонтажу. С этой целью, например, используют крепеж со срываемой резьбой, что значительно затрудняет несанкционированный демонтаж.

Шлиц в виде шестиконечной звезды типа Тогх

Передает на крепежный элемент до 90 % усилия, подаваемого на рабочий инструмент. Позволяет выполнять монтаж под небольшим углом к оси крепежного элемента без потери момента вращения.

Полезные советы

Нарезая

Если отверстия сверлят для того, чтобы соединить заготовки болтами, надо взять сверло диаметром больше, чем диаметр болта, на 0,5-1 мм. Такой зазор компенсирует возможные неточности в положении отверстий в заготовках. Кстати, чтобы уменьшить эти неточности, рекомендуется соединить заготовки и сверлить их вместе за один проход. Еще сложнее просверлить отверстие под резьбу. Здесь надо очень точно угадать диаметр отверстия. Он должен быть меньше наружного диаметра резьбы, но больше внутреннего. Понятно, что если диаметр отверстия будет слишком велик, резьба получится неполной или даже вообще не будет никакой резьбы.

В то же время диаметр сверла должен быть несколько больше, чем внутренний диаметр резьбы. Почему? Потому что при нарезании внутренней резьбы металл частично «выдавливается», причем у разных металлов по-разному. Пластичная деформация мягких и вязких металлов больше, чем твердых и хрупких. Если просверленное отверстие мало, выдавливаемый материал будет «прикипать» к зубьям метчика (специальный инструмент для нарезания внутренней резьбы). В таком режиме резьба в лучшем случае получится «рваной», в худшем – поломается метчик. Нарезая резьбу в мягких металлах, ограничьтесь нарезкой резьбы только первым метчиком. В таком отверстии винт удерживается прочнее.

Резьба в глухом отверстии будет чище, если отверстие предварительно заполнить расплавленным парафином и резьбу нарезать, когда он затвердеет.

Завинчивая

Если вам необходимо скрепить детали несколькими болтами или винтами, делайте это в определенном порядке. Сначала завинтите все крепежные изделия рукой, затем за один или два прохода последовательно подтяните каждое из них ключом или отверткой и только после этого затяните полностью. Крепеж, расположенный по кругу, надо затягивать крест накрест, а распределенный по площади – затягивать от центра детали к краям. Отпускайте крепежные изделия в обратном порядке.

Всегда старайтесь тянуть ключ на себя, иначе он может соскользнуть. Если все же его необходимо толкать, следует это делать открытой ладонью.

При проверке или повторном затягивании гайки или болта ослабьте гайку или болт на четверть поворота, а затем затяните до нужного значения момента затяжки.

Резьбовые соединения полезно промазать специальной смазкой, чтобы при следующей разборке не мучиться с отворачиванием и предохранить резьбу от атмосферных воздействий. Нет специальной смазки – смажьте тонким слоем машинного масла.

Правильней всего, а, вернее, профессиональней сделать это с помощью специального ударника или обжимки. Сильно проржавшую резьбу целесообразно смочить скипидаром или керосином. Эти жидкости помогают разобщить прикипевшие друг к другу частицы ржавчины. Иногда целесообразно нагреть гайку болта или головку винта паяльной лампой или газовой горелкой. Если нельзя применять открытый огонь, можно использовать большой молотковый паяльник или раскаленный железный пруток.

Восстанавливая

При правильном соединении деталей концы болтов выступают над поверхностью гаек на пару витков резьбы. Иногда болт необходимо укоротить. Перед тем как отрезать лишнюю часть, навинтите на крепежное изделие плашку или гайку. Отрезав лишнее, срез опилите напильником, а затем свинтите плашку (гайку) резьба восстанавливается.

Обзор рынка

Казалось бы, производить крепеж несложно, но это обманчивое впечатление. Высококачественный крепеж – сложная наукоемкая продукция. И, несмотря на то, что в Украине крепеж вы пускают более сотни предприятии, объем производства, которых составляет несколько сотен тысяч тонн, львиная доля крепежа (по некоторым данным, до 90 %) поступает к нам из-за рубежа. Наиболее известными торговыми марками крепежа на рынке являются KOELNER, MARCOPOL, TECHNOX, WKRET-MET (Польша), FASTY, METALVIS, WH-Kote (Чехия), GESIPA, DRESSELHAUS, FISHER, WURTH (Германия), BRALO (Испания), SARIV (Италия), SHANGHAI YANG ZONG HARDWARE (Китай), RAGNENAI (Литва), ОМАХ (США), MUNGO (Швейцария), GUNNEBO (Швеция), SORMAT (Финляндия). Правда, как это часто бывает, продукция, продаваемая под известными марками, может иметь сомнительное тайванское или таиландское происхождение.


Наши архивы!

Строительство и ремонт
Готовые конструкции · Двери · Лестницы · Окна · Отопление · Ремонт  ·  Инструменты: Дрели · Пилы
Материалы · Кирпич, бетон и битум, пеноблоки · Кирпич, бетон, пеноблоки · Кровельные и гидроизоляционные материалы · Лакокрасочные материалы · Металлический прокат, арматура, опалубка ·  Облицовочные и отделочные материалы · Ламинат · Обои · Паркет · Полы · Потолки · Стены · Фасады · Пиломатериалы  ·  Сауны и бани  ·  Теплоизоляционные и шумоизоляционные материалы  ·  Элементы крепежа
Сантехника ·  Ванны  ·  Душевые кабины  ·  Смесители  ·  Трубы и водопровод  ·  Унитазы
Строительные словари и глоссарии  ·  Мойки высокого давления, терминология  ·  Словарь терминов пиломатериалов  ·  Словарь-справочник по пластиковым окнам
Строительные документы ·  Строительные документы в архивах

Родственные разделы
Все для дома и дачи | Безопасность дома | Дача, сад, огород | Интерьер | Мебель | Освещение

Элементы крепежа      Постоянная ссылка | Все категории
Мы в соцсетях:




Архивы pandia.ru
Алфавит: АБВГДЕЗИКЛМНОПРСТУФЦЧШЭ Я

Новости и разделы


Авто
История · Термины
Бытовая техника
Климатическая · Кухонная
Бизнес и финансы
Инвестиции · Недвижимость
Все для дома и дачи
Дача, сад, огород · Интерьер · Кулинария
Дети
Беременность · Прочие материалы
Животные и растения
Компьютеры
Интернет · IP-телефония · Webmasters
Красота и здоровье
Народные рецепты
Новости и события
Общество · Политика · Финансы
Образование и науки
Право · Математика · Экономика
Техника и технологии
Авиация · Военное дело · Металлургия
Производство и промышленность
Cвязь · Машиностроение · Транспорт
Страны мира
Азия · Америка · Африка · Европа
Религия и духовные практики
Секты · Сонники
Словари и справочники
Бизнес · БСЕ · Этимологические · Языковые
Строительство и ремонт
Материалы · Ремонт · Сантехника