что такое стопорный винт
Назначение и виды установочных винтов
В огромном ассортименте винтовых крепежных изделий широкую нишу занимают установочные винты или, как их еще называют, стопорные.
Они применяются во многих сферах производства и промышленности для стопорения элементов конструкций. УВ не имеют головки, но главное их отличие от традиционных винтов заключается в наличии нажимного конца для лучшей фиксации изделий друг относительно друга.
Между собой установочные винты различаются формой фиксирующего оконечника и видом шлица. Нажимные концы выполняются плоскими, засверленными, закругленными, ступенчатыми, в виде конуса, цапфы или шарика. Они усиливает связь между винтом и деталью. Для установки такого крепежа потребуется изготовление специальных отверстий с углублением под концы и нарезание резьбы.
Особенности применения различных видов установочных винтов
Фиксация установочного винта с плоским концом происходит за счет большого усилия затяжки, приложенного в момент монтажа. Наибольший стопорящий эффект создает конический (острый) концевой элемент, который входит в коническое углубление и фиксируется силами трения. Винт с коническим концом не нуждается в дополнительном стопорении гайкой и может применяться в нагруженных валах. Винт с цапфой погружается цилиндрическим концом в отверстие на валу и предотвращает смещение насаженных на вал деталей. Устойчивое стопорение деталей в разных положениях гарантирует винт с засверленным оконечником. При затягивании такого крепежа до упора, своим концом он врезается в металл, чем и обеспечивается его самофиксация.
Виду отсутствия головки стопорные винты утапливаются в закрепляемой детали «заподлицо». Установочные винты со шлицем под прямую отвертку не позволяют произвести затяжку с высоким усилием. Внутренний шестигранник дает возможность приложить гораздо большее вращающее усилие. Новые евростандарты предусматривают в стопорных винтах именно такой шестигранный шлиц.
Винты установочные производятся из разных марок стали и подвергаются термической обработке для повышения поверхностной твердости. Чаще всего для их изготовления используется Сталь 35 и Сталь 45. В зависимости от механических характеристик они делятся на 4 класса прочности: 14H, 22H, 33H, 45H.
Установочные винты – важная деталь машин, механизмов и станков, предотвращающая сдвиг одного элемента относительно другого. Чаще всего с их помощью осуществляется радиальная и осевая фиксация насадных деталей на валу (втулок, шестерней, шкивов, колец). УВ нашли применение в геодезических и других приборах, к примеру, вращением установочного винта выполняют юстировку теодолитов и лазерных нивелиров. Мебельное производство и сборка агрегатов пищевой промышленности тоже не обходится без стопорных винтов.
Винты установочные
Металлический крепеж, прообраз современных винтов, появился еще в XVI веке, когда механики начали применять специальные стержни с резьбой для соединения деталей. Сегодня это один из самых распространенных крепежей, которые можно встретить всюду в быту и промышленности.
Виды установочных или стопорных винтов
Стопорный (установочный) крепеж — наиболее востребованный вид соединения. Его используют в машиностроении, строительстве и приборостроении. Он незаменим для изготовления как самых простых узлов, например, дверная ручка, так для сверхсложных механизмов.
Конструктивно установочный винт выполнен в виде прочного стержня, по всей длине которого нанесена резьба. Вместо традиционной головки на одном из его концов предусмотрен шлиц, под отвертку или внутренний шестигранник. Стандартами для производства стопорных винтов являются ISO, DIN или ГОСТ.
Современный стопорный крепеж классифицируется по двум основным группам:
Из чего изготавливают установочные или стопорные винты?
Ну и что естественно из нержавеющей стали А1/А2(1,4305/1,4303) и А4(1,4401).
Значительно реже встречаются изделия из латуни и полиамида
Виды винтов и их применение
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.
Что такое стопорный винт
ГОСТ 8878-93
(ИСО 4027-77)
ВИНТЫ УСТАНОВОЧНЫЕ С КОНИЧЕСКИМ КОНЦОМ И ШЕСТИГРАННЫМ УГЛУБЛЕНИЕМ ПОД КЛЮЧ КЛАССОВ ТОЧНОСТИ А И
Дата введения 1995-01-01
1 РАЗРАБОТАН Госстандартом России
ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации 21 октября 1993 г.
За принятие проголосовали:
Наименование национального органа по стандартизации
3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 2 июня 1994 г. N 160 межгосударственный стандарт ГОСТ 8878-93 введен в действие в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1995 г.
ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Настоящий стандарт распространяется на установочные винты с коническим концом и шестигранным углублением под ключ классов точности А и В с номинальным диаметром от 1,6 до 24 мм.
Требования настоящего стандарта являются обязательными.
Дополнительные требования, отвечающие потребностям народного хозяйства, выделены курсивом.
1 Размеры
1.1 Размеры винтов должны соответствовать указанным на рисунке и в таблице 1.
Угол 120° обязателен для коротких винтов, длина которых приведена над штриховой ступенчатой линией в таблице 1.
Угол 90° относится только к части конца ниже внутреннего диаметра резьбы винтов с номинальными длинами, приведенными ниже штриховой ступенчатой линии в таблице 1.
Для коротких винтов, длина которых приведена над штриховой ступенчатой линией в таблице 1, обязательным является угол 120°.
1.2. Теоретическая масса винтов указана в приложении.
2 Технические требования
Винты должны изготовляться в соответствии с требованиями, указанными в таблице 2.
Стопорение резьбовых соединений и его виды
Работа механических соединений часто происходит при воздействии внешних нагрузок. Они приводят к снижению надёжности конструкций. Для предотвращения такого эффекта на этапе сборки предпринимают меры увеличивающие прочность крепления. Одним из способов, решающих такую задачу является стопорение.
Его используют с целью надёжной фиксации болтов, винтов, шпилек и гаек. Разработаны различные способы удержания скрепленных механических соединений. Их применяют при креплении штырей сцепных приборов. Все системы крепления (фиксации) стандартизованы. Для резьбовых соединений ГОСТ устанавливает порядок, правила, последовательность применения различных приспособлений.
На практике применяют два основных способа:
Сущность первого основана на применении специального фиксирующего элемента. Разъединение двух деталей крепежа невозможно без удаления этого элемента. Чаще всего необходимо произвести деформацию или механическое разрушение детали.
Во втором создаётся повышенное сопротивление благодаря применению специальных шайб, контргаек, других изделий. Этот метод менее надёжен, чем первый. С его помощью возможна разборка резьбового соединения без разрушения отдельных частей. Одной из разновидностей этого способа является упругое стопорение. Контрующим устройством служит упругая деталь повышающая силу трения между составляющими крепления.
Повышения стойкости резьбового крепления добиваются применением комбинированного метода. Он объединяет отдельные способы, детали, конструктивные элементы обоих методов.
Стопорение стопорными винтами
Надёжной фиксацией механического узла считается применение специального винта. Его вкручивают в гайку, шплинт или другой крепёж. В боковой поверхности делают отверстие с соответствующей резьбой. Шаг резьбы выбирается значительно меньше основного шага. Его преимуществом является возможность контровки крепежа в произвольном положении. Недостатком специалисты отмечают нарушение части основной резьбы, снижение надёжности главного соединения.
Стопорение болтов зависит от назначения, формы головки, глубины вкручивания.
Выбор крепежа определяется государственными, отраслевыми стандартами, техническими условиями.
Стопорение шплинтами
Фиксация крепежных деталей может осуществляться с помощью специально подобранных шплинтов. Данное металлическое крепление, изготовленное из проволоки. Конструкция имеет форму стержня с полукруглой головкой. Крепление производится благодаря разжиманию концов шплинта. С помощью шплинта производят установку болта, винта, шпильки в требуемое положение. В них просверливают отверстие способное пропустить шплинт. Он должен достаточно свободно заполнять отверстие. Допускается небольшое применение усилия. Далее после его вставки края загибаются, обеспечивая надёжную фиксацию.
Стопорение деформацией металла
Данный метод предполагает изменение внешней геометрии закрепляемого узла. К нему относятся следующие способы стопорение:
Достоинством считается возможность получить надёжное соединение любой конструкции. Основным недостатком считается необходимость изменения начальной формы одного из элементов резьбового соединения без дальнейшего восстановления.
Большую популярность получил для закрепления потайных винтов, болтов, шпилек.
Стопорение проволокой
На основании утверждённого стандарта допускается стопорение проволокой. Такой принцип называется обвязкой. Он имеет два способа фиксации:
Для реализации этого метода в головках болтов или закреплённых гайках просверливают сквозные отверстия, через которые пропускают стальную проволоку. Их сверлят перпендикулярно поверхности фиксируемой детали. Проволокой обматывают (обвязывают) каждую деталь, зажимая их в требуемом положении. ГОСТ допускает стопорение одного конструктивного элемента или нескольких, создавая единую систему обвязки. Применение одновременной контровки группы гаек или болтов позволяет повысить надёжность всей конструкции. Повышения надёжности добиваются сверлением трёх отверстий. Крупногабаритные гайки обвязываются через шесть отверстий. Получатся бесступенчатая угловая фиксация.
Условием соблюдения надёжности фиксации является натяжение проволоки по направлению завёртывания гайки. Соблюдение этого направления способствует увеличению момента силы способствующей завёртыванию гайки (болта).
В противном случае происходит самопроизвольное раскручивание, что вызывает ослабление скрепляемой конструкции.
Государственные стандарты
Система выбора необходимого способа определяется принятыми государственными, отраслевыми стандартами и изложена в Единой Системе Конструкторской документации (ЕСКД). Она включает:
Для каждого вида фиксации резьбового соединения предусмотрен свой стандарт. Например, выбор пружинной шайбы производится на основании ГОСТ 6402-70.
Следовательно, все резьбовые соединения ГОСТ ЕСКД стопорятся на основании руководящих документов. Единая система конструкторской документации позволяет определить существующие способы предотвращения разъединений и выбрать необходимые детали для решения этих задач.