Для чего используется винт
Использование винтов, типы и особенности
Винтом называют изделие, используемое для скрепления разборных соединений. Элементами винта считаются: стержень с наружной резьбой с одного конца и конструктивный крутящий элемент с другого. Различают два основных вида винтов:
При выборе подходящего для работы винта важно обратить внимание на качество и материал изделия. Также нужно грамотно подобрать размер крепежа, его назначение, предельно допустимые нагрузки.
Виды винтов
Винты широко используются в строительстве, сельском хозяйстве, при сборке мебели и других целей. По типу головки различают следующие виды винтов:
Винты по назначению: какие бывают
Винт для листового металла предназначен для крепежей или соединения нескольких частей листового металла вместе с трубами или другими металлическими конструкциями. Доступны различные типы головок винтов для листового металла. Это могут быть плоские, шестигранные и круглые головки. Такие винты чаще всего изготавливают из стали или алюминия с антикоррозийной защитой.
В накатных винтах создают резьбу при давлении на стенки материала. Такой вид применяется для мягких материалов. Например, пластик, дерево, нейлон. Торцевые винты применяются в случаях, когда нужно, чтобы крепежная деталь располагалась под поверхностью материала. Такие винты обеспечивают повышенную прочность и надежность соединений.
Установочные винты – отличное решение для крепления объекта к другому объекту или параллельно нему. Такие винты не имеют выступающей головки, представлены в изобилии форм и размеров. Плоские установочные винты монтируются без деформации поверхности. Винты с цилиндрической головкой имеют блокирующее действие для предотвращения раскручивания при вибрации. Винты с конической головкой могут удерживать материалы на мягких и жестких поверхностях и считаются наиболее популярными в категории установочных винтов.
Существуют и другие типы винтов, которые вы можете найти на рынке. Каждый из них имеет свои сильные стороны, которые важно учитывать в рамках конкретной задачи.
Что такое винт
Несмотря на столь незначительный размер и довольно простой на первый взгляд принцип работы, пользу винтовой резьбы для человечества сложно определить. Именно винт стал тем фактором, который дал толчок развитию науки и техники, и многие открытия, сделанные человеком, были бы недоступны без этого такого простого, то в тоже время такого нужного и гениального изобретения.
Немного истории и классификация
Конструкция винта была известна еще в Древней Греции, однако в то время это изобретение использовалось с целью подачи воды, поскольку его лопасти помогали поднимать воду на определенную высоту. Также подобный механизм применялся в качестве прессов для вина и масла. В виде элемента крепежа винтовой механизм появился в 16 столетии, однако распространение он получил только в 19 веке. В это время болт использовался в качестве крепежного элемента в строительстве, а также в разных видах ремесел. Высокую популярность болты получили в эпоху массового изготовления различных механизмов. С момента появления первых автомобилей болты стали неотъемлемым атрибутом строительства, который делал конструкции более прочными и надежными.
Различают несколько видов деталей:
Сфера применения
Винты широко используются в машиностроении, строительстве, сельском хозяйстве, промышленности и в других сферах. Для разных элементов применяются разные варианты, что позволяет добиться конкретных целей:
Подбор варианта зависит от нескольких факторов, в частности от температуры осуществления работ, показателя вибрации, нагрузки и др.
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.
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.
