Болт используется во многих отраслях производства для скрепления различных элементов. Существует множество видов данного крепежа со своей спецификой и назначением.
Устройство болта
Прежде чем рассмотреть виды болтов, ознакомимся с конструктивным устройством данного крепежа:
1. Головка
Данный элемент необходим для передачи крутящего момента остальной части болта и образованию опорной поверхности.
Формы головок:
а) Шестигранная – стандартная и универсальная головка. б) Полукруглая – головка с усом или специальным квадратным подголовником. Данное решение необходимо для усиленной фиксации крепежа. в) Цилиндрическая – стандартная головка под отвертку. г) Потайная – данная головка не выступает над скрепляемой поверхностью, полностью углубляясь в отверстие. д) Потайная с винтом. е) Полукруглая с винтом. ж) Цилиндрическая с шестигранным углублением под ключ – применяется в машиностроении и приборостроении. Для вращения необходим специальный инструмент.
2. Цилиндрический стержень с наружной резьбой
Виды стержней:
а) Стандартный стержень. б) Для установки в отверстие с зазором. в) Для установки в отверстие после использования инструмента «развёртка»; г) Уменьшенный диаметр части стержня, не имеющего резьбы. Данное решение используется в условиях динамичного напряжения на болт.
Гайка
Гайки бывают следующих видов:
а,б) Шестигранные с фасками нормальные. в) Шестигранные с фасками низкие. г) Шестигранные с фасками высокие. д) Шестигранные корончатые. е) Шестигранные прорезные. ж) Гайка-барашек. з) Круглые гайки.
Основные виды болтов
Вернемся к начальной теме статьи и рассмотрим основные виды данного крепежа. А именно:
Мебельный болт
Применяется, прежде всего, в мебельной промышленности для сборки и изготовления мебели.
Изделие изготавливается по стандарту ГОСТ 7801-81 с низким классом точности C.
Головка болта имеет полукруглую форму. Под головкой находится ус для усиленной фиксации крепежа.
Марка стали: 10кп Класс прочности: 3.6,4.8, 5.8 Покрытие: цинк или без покрытия
Лемешный болт
Крепеж для различных соединений. Применяется в строительстве и машиностроении.
Изделие изготавливается по стандарту ГОСТ 7786 с низким классом точности С.
У болта потайная головка позволяющая крепежу не выступать над поверхностью.
Марка стали: 10кп Класс прочности: 4.8, 5.8 Покрытие: цинк или без покрытия
Дорожный болт
Данный крепеж применяется в строительстве металлических конструкций. Изделие изготавливается по стандарту ГОСТ 7802 с низким классом точности С.
Марка стали: 1759.0 Класс прочности: 3.6 Покрытие: HDG (горячий цинк)
Высокопрочный болт
Используется, прежде всего, для эксплуатации в условиях низких температур и высокой нагрузки. Изделие изготавливается по стандарту ГОСТ Р52644, ГОСТ 22353 с среднем классом точности B.
Марка стали: 40Х «Селект» Покрытие: цинк, без покрытия
На самом деле видов болтов намного больше, но мы не будем их рассматривать в связи с узкой спецификой таких крепежей. Если вам необходима консультация или помощь специалистов, свяжитесь с нами по телефону (812) 309-54-79.
Основные типы болтов, винтов, шпилек. Классификация и особенности применения
Основные типы болтов
В соответствии с ГОСТ 27017-86 «Изделия крепежные. Термины и определения» болтом называется крепежное изделие в форме стержня с наружной резьбой на одном конце, с головкой на другом, образующее соединение при помощи гайки или резьбового отверстия в одном из соединяемых изделий. Отметим, что похожее определение в стандарте получает и винт: крепежное изделие для образования соединения или фиксации, выполненное в форме стержня с наружной резьбой на одном конце и конструктивным элементом для передачи крутящего момента на другом.
Полной ясности в вопросе, чем отличается болт от винта, нет до сих пор. Например, иногда признаком болта считают неполную резьбу, хотя существуют болты и с полной резьбой. Если резьба выполнена не по всей длине болта, то диаметр гладкой части стержня примерно такой же, как и диаметр резьбы, измеренный на вершинах ее витков. Но бывают и исключения.
Иногда говорят, что болт должен обязательно иметь шестигранную головку. Но, в то же время, болтами называют изделия с полукруглой и потайной головкой. Рассмотрим наиболее популярные варианты болтов, имеющиеся в ассортименте ЦКИ.
Шестигранная головка производится в нескольких модификациях: основная, с опорным выступом, с буртом, с фланцем.
Болты с шестигранной головкой и основной резьбой разделяют на болты с полной (DIN 933) и неполной резьбой (DIN 931) и мелким и сверхмелким шагом резьбы (DIN 960 и DIN 961).
Отдельно могут быть выделены болты с шестигранной головкой с увеличенным размером под ключ для высоконагруженных предварительно напряженных резьбовых соединений стальных конструкций DIN 6914.
Болты с уменьшенным размером под ключ отличаются разнообразием исполнений.
Наряду с шестигранными головками болты могут иметь полукруглую головку:
И потайную головку:
К таким болтам устойчиво применяется определение «мебельный». Отчасти это объясняется тем, что некоторые из них широко применяются при производстве мебели. При этом усы и подголовки препятствуют проворачиванию изделия при сборке.
Примерами болтов называемых по назначению являются «откидной» и «приварной».
У откидного болта DIN 444 вместо привычной головки расположена втулка со сквозным отверстием – её еще называют кольцом. Как правило, втулка сидит на оси и болт вращается вокруг нее. Толщина кольца и длина резьбы в конструкции могут варьироваться.
Приварной болт вообще мало похож на болт. На месте головы у него расположен маленький цилиндрический выступ. Часто это изделие называют ещё шпилька приварная.
Именно он обеспечивает стыковую сварку болта и основания. Вместо цилиндра с резьбой привариваться могут и другие внешние элементы.
Под формальное наименование «болт» попадают также болты анкерные и призонные.
Анкерные болты предназначены для замуровывания в бетон. Их стержень имеет резьбу на одном конце – том, который выходит наружу. Форма другого конца может быть разной.
Его задача – обеспечить максимальное сопротивление вырыву анкера из основания. Поэтому второму концу придают расширяющуюся форму. При установке болта эта часть опускается в шурф и заливается бетоном.
Призонный болт – это болт, диаметр гладкой части стержня которого обеспечивает его установку по посадке без зазора в точно обработанное отверстие. Для этого резьбовая часть исполняется заведомо меньшего диаметра.
«Призонный» болт DIN 609 — это искаженное «прецизионный», то есть высокой точности. Также в качестве призонных применяются «Болты с шестигранной уменьшенной головкой класса точности А для отверстий из-под развертки. ГОСТ 7817-80».
Технология производства болтов
Наиболее распространенная технология производства болтов представлена на рисунке ниже.
Классификация винтов
Рассмотрим теперь винты, имеющиеся в ассортименте ЦКИ. Самая большая группа из них – винты общего назначения. Это с ними мы встречаемся ежедневно в быту и на производстве. Все они имеют стержень с полной резьбой (хотя бывают и исключения) и головки различной формы. На головках имеются шлицы или углубления под ключ разного типа.
Другая большая группа винтов – винты установочные. Название пошло от их назначения. В своем большинстве они предназначены для точной установки и фиксации деталей в механизмах. Для этого на своих концах они имеют различные выступы или углубления.
По ГОСТ 12414-94 (ISO 4753:1999): «Концы болтов, винтов и шпилек. Размеры» предусматриваются следующие концы установочных винтов:
Привод крутящего момента осуществляется следующими элементами:
В сводной таблице представлены реально существующие, наиболее распространённые сочетания головок и концов установочных винтов с указанием стандарта DIN.
Конический
Плоский
Цилиндрический
Засверленный
Прямой шлиц
Мебельные винты представлены двумя изделиями:
Группа винтов имеет головки в форме крючков и петель разного вида:
Винт-барашек DIN 316 представлен двумя модификациями, отличающимися формой крылышек. Более остроконечные относятся к т.н. «американской» форме.
Резьбонарезающий винт DIN 7516 имеет конец в виде метчика, которым он нарезает метрическую резьбу в предварительно высверленном отверстии.
Что касается головок, то их используется довольно много:
Еще один винт, самостоятельно образующий резьбу – DIN 7500 выдавливает ее в первоначально нанесенном гладком отверстии. Это удобно при установке изделий в условиях односторонне доступом и существенно увеличивает плотность соединения, особенно с металлическим листом. Его конец имеет форму трехгранного стержня с заходной частью и плавным сбегом резьбы.
Виды шпилек
Шпильки – еще одно крепёжное изделие из стержня с наружной резьбой, образующее соединение при помощи гайки или резьбового отверстия. В отличие от болта или винта шпилька не имеет головки, но зато имеет два резьбовых конца, или даже сплошную резьбу по всей длине стержня.
Шпильки широко используются при глухих посадках. Естественно, что при этом длина ввинчиваемого конца строго регламентируется. В соответствии с ГОСТ она может составлять только 1; 1,25; 2; 2,5 от диаметра резьбы. Длина второго конца в сумме с длиной безрезьбового участка может изменяться в широких пределах.
Кроме того изготавливаются шпильки с равными длинами резьбы на концах, а также со сплошной резьбой.
Шпильки по DIN 975 и DIN 976 – это наиболее распространенные варианты. По сути это просто длинные шпильки со сплошной резьбой: их длина обычно составляет 1 или 2 м (но бывают и 3 и 4 метра). Основное отличие в том, что DIN 976 может быть разной длины, а DIN 975 только 1 или 2 м. Подробнее о шпильках и их особенностях можно ознакомиться у нас в блоге. Отметим, что для удобства работы штанги в зависимости от материала и класса прочности маркируются окрашиванием торцов. Ниже приводится таблица применяемых цветов.
Винт – одна из разновидностей крепежа. С его помощью производятся резьбовые соединения разных деталей или фиксация изделия к поверхности. Одна из соединяемых конструкций может иметь внутреннюю резьбу. Для правильного подбора подходящего изделия нужно изучить разновидности и понимать механизм соединения.
Что такое винт
Винт имеет форму стержня, на одном из концов которого имеется резьба, а на другом – компонент, передающий крутящий момент (это может быть, к примеру, головка или торцевой шлиц).
Основное назначение этого изделия – соединение двух деталей или прикрепление предмета к неподвижной плоскости. Помимо этого, винты (как и болты) могут играть роль оси для крутящихся приспособлений, направляющей для движения по прямой или вращения.
Отличие этого типа крепежей от шурупа – отсутствие конусообразной узкой части на кончике. Также винт не формирует резьбу в материале, когда закручивается.
История появления
Открытие этого механизма приписывают древнегреческому физику и математику Архимеду. Его винт представлял собой устройство для перемещения воды наверх. В цилиндр устанавливается уплощенная спираль, и емкость опускается в воду. Когда ручка вращается, жидкость поднимается наверх. Этот механизм использовали для орошения почв и осушения трюмов крупных грузовых кораблей.
В Средневековье винты изготавливали так: на стержень навивалась бумажная полоса и прорезалась напильником. Позднее возникли способы создания изделий с мелкой и крупной резьбой. В первом случае использовались простые токарные станки, во втором – ковка нагретой заготовки. Позже появилось специальное винторезное устройство. На этом станке резьба формировалась снятием стружки.
Сейчас для создания таких изделий используется способ холодной штамповки. В станок подают проволоки, где от них отрезаются стержни требуемой длины, которые затем пропускаются через формующие штампы. Затем на детали накатывают резьбу. Еще один способ – зажатие заготовки между парой плашек, одна из которых статичная, а вторая – движущаяся. Деталь прокатывают между этими элементами.
Назначение
Крепежные детали широко используются в быту и на производстве. Их применяют для сборки и фиксации мебели, перемещения фарша в мясорубке. Используют винты и в электротехнических устройствах: при фиксации деталей они проводят электроток. Для этой цели берут медные, латунные или бронзовые крепежи. В машиностроении более востребованы стальные изделия.
Винтовой механизм может преобразовывать вращательное движение в поступательное. Пример такого явления – калибровка высокоточных оптико-механических устройств.
В быту и строительстве применяется ряд приспособлений, работающих по винтовому принципу, к примеру, домкрат и тиски.
Чаще всего для монтажа крепежей используют отвертку. Встречаются и другие инструменты, к примеру, шестигранник или гаечный ключ.
Характеристики
Главные части винтов – стержень и головка. Первый имеет форму цилиндра; он входит в отверстие или вкручивается в материал. На всей поверхности стержня или на большей ее части имеется резьба. Длина покрытого ею фрагмента и глубина нарезки зависят от диаметра, а также от того, из какого материала сделаны сам крепеж и соединяемые изделия.
Головка служит для передачи крутящего момента на крепеж. Она снабжается фигурными выемками для отвертки или гаечного ключа. Их форма бывает очень разной, что справедливо и для самой головки.
В России размеры крепежей регламентирует ГОСТ 1491-80. В нем выделяются типы от М1 до М64. Однако на рынках продаются и более крупные винты – до М100.
В западных странах производство регламентируют стандарты серии ISO. Для каждого типоразмера приводятся специальные замечания (к примеру, некоторые из них являются нестандартными, другие – производятся лишь по классу А).
Весьма популярны винты с резьбой М6: они имеют диаметр стержня от 5,82 до 6 мм и внешнюю окружность головки 9,38 мм. Как и крепежи других типоразмеров, они могут иметь разную длину (границы для каждого вида прописаны в стандартах).
Форма шляпки у винта бывает нескольких типов. При этом каждый из них изготавливается в соответствии со своим стандартом.
Разновидности винтов
Классификация крепежей может быть проведена по различным основаниям. Их можно разделить на несколько крупных групп в соответствии с принципом работы, формой головки и шлица. Кроме того, существуют и детали узкого назначения для определенных типов операций. К примеру, для тонкого контроля (натяжения, расстояния и т.д.) используется регулировочный винт. Он применяется в разных устройствах от вышивальных пялец до сложных механизмов.
По назначению
Для жесткой фиксации используют установочный (или стопорный) винт, для разъемного соединения – крепежный. Последний имеет головку, которая, с одной стороны, прижимает скрепляемые детали, с другой – облегчает установку и демонтаж. Некоторые из них имеют потайную часть, призванную воспрепятствовать снятию крепежа сторонними лицами. Выпускаются специальные винты для фиксации автомобильных колес, требующие уникального ключа для работы с ними.
Разные типы материалов нуждаются в определенных подготовительных манипуляциях для получения надежных соединений. Если у обоих изделий неплоская поверхность, в точках, где будут находиться винты, ее обрабатывают так, чтобы получить ровные площадки для гайки и головки. Иначе крепеж может перекоситься, что создаст лишнее напряжение в конфигурации и может привести к ломке болта. У тонких изделий следует организовать для резьбы локальные утолщения. Если скрепляемые конструкции отличаются мягкостью, в них рекомендуется сделать под винты плотные втулки. Такие же приспособления, сделанные из изоляционных материалов, хорошо подходят для связывания изделий, имеющих разницу потенциалов. Еще одно решение этой проблемы – использовать винты не из металла.
Установочные изделия используют для фиксации взаимного положения конструкций относительно друг друга. На концах они имеют выпуклости или выемки, обеспечивающие лучшее удерживание в данной позиции. Под эти конфигурации могут создаваться специальные отверстия. Концы крепежей могут иметь форму цилиндра, конуса, сверла, а иногда и более сложное исполнение (к примеру, ступенчатое).
По форме головки
Форма головки у крепежей может быть полукруглой (слегка выпуклой) или плоской. Иногда встречаются и круглые головки: такое исполнение не носит функционального назначения и призвано создать привлекательную внешне фурнитуру. Есть конструкции в форме гриба – низкие и имеющие сверху вид сферы.
Можно встретить и винт с потайной головкой. Подобная конфигурация используется также в шурупах. Она имеет форму конуса и уплощенную наружную поверхность. Изделия рассчитаны на такой монтаж, чтобы верхушки утапливались в материал. Есть и полупотайной вариант, отличающийся скругленной вершиной.
Еще одна разновидность – винт с внутренним шестигранником. Резьба у него неполная, а головка имеет форму цилиндра. В ней присутствует шестиугольное углубление, рассчитанное на специальный ключ.
По виду шлицев
Форма у шлица бывает очень разной. Наиболее распространенные варианты:
Есть и ряд других вариантов конструкций. Один из примеров – антивандальный шлиц, предусматривающий только опцию закручивания. Из-за этой особенности он получил название One Way. Демонтировать его выкручиванием не выйдет: для этого понадобится прорезать или высверливать винт. Еще один тип шлица – бристольский, используемый в изделиях из мягких металлов. Его характеризуют 2 или 3 пары радиальных лучей.
Критерии выбора
На диаметр подбираемого изделия влияет ряд параметров: особенности материалов, конфигурация соединяемых деталей, величина воздействующих нагрузок. Если использовать слишком толстый винт, изделие может повредиться.
Важно правильно выбрать длину: если она будет недостаточной, соединение будет непрочным. Хорошо, если для работ уже разработана проектная документация с ведомостью крепежей. В ней приводятся данные о том, какие винты нужны для соединений.
Для требовательных узлов нужны крепежи из высокопрочных металлов. Если работы ведутся на улице, важно, чтобы винты были стойкими к окислению. В качестве материалов в этом случае подходят кремниевая бронза и стальные сплавы с хромом и никелем.
Как предупредить самоотвинчивание винта
Самопроизвольное отвинчивание часто возникает вследствие тряски и подобных динамических нагрузок. Для его предотвращения существуют разные методы. Один из примеров – шайбы из упругих материалов, монтируемые под головку или в гайку, а также парные детали вида “NordLock”. В продаже можно встретить винты, оснащаемые такими приспособлениями. Еще один вариант – проволочные замки, соединяющие расположенные по соседству крепежи и препятствующие самоотвинчиванию. Иногда под головки монтируют пружинящие шайбы. Для лучшего сцепления крепежа с деталью можно нанести возле головки немного краски или лака.
