Для чего нужны шайбы под болты
Для чего нужна шайба в строительстве и ремонте
Деталь в форме диска или кольца с отверстием посередине подкладывают под головку болта, винта, гайку. Разные виды шайб нужны, чтобы распределить нагрузку более равномерно, противодействовать раскручиванию крепежного элемента. Существует несколько типов, каждый предназначен для конкретного случая крепежа.
Что такое шайба и для чего она нужна
Прокладки повышают прочность резьбового стыкования, поэтому стали обязательными элементами крепления при сборке механизмов. По статистике шайбы используют в 30% случаев крепежа.
Действие элементов в соединении:
Производится множество моделей. Помимо привычных, которые описаны в нормативах ГОСТ, пользователи заказывают индивидуальные изделия под нестандартные способы крепления.
Десятки видов производят по стандарту, их выбор зависит от факторов:
В промышленности детали нашли применение в отраслях:
Недорогие изделия производят способом холодной штамповки, вырубки. Используют метод пластичного холодного формирования, высадки из прута, навивки (гроверы).
Классификация шайб
Конструкционно изделия различаются, т. к. предназначены для разных условий работы. Цели применения также отличаются. В итоге разработаны определенные формы для удобного использования.
По конструкции различают типы:
Различают также быстросъемные виды (ГОСТ 11.649 – 1975). Их применяют для прочной посадки подшипников или иных элементов на осях, валах. Сфера использования — авто, сельхозтехника, производство станков.
Квадратные шайбы (ГОСТ24.197 – 1980) используют для установки без прокручивания винтового стержня. Широкие и узкие, высокие и уменьшенные используют только в сельскохозяйственных комбайнах, сеялках, других машинах.
Конструктивные элементы по типу своей работы должны быть прочными и надежными. Поверхность может иметь оцинкованное покрытие, нанесенное гальваническим методом, диффузионно-термическим и холодным способом (последний применяют редко).
В легированных сплавах есть углерод (до 25%), вводят много улучшающих добавок в виде никеля, хрома, ванадия, кремния, других разновидностей. Из такого металла получают износостойкие прочные пластичные товары с повышенной стойкостью к высоким температурам.
По размеру различают детали увеличенные, уменьшенные, плоские, косые — габариты шайб зависят от цели применения.
Шайбы имеют характеристики, которые нашли отражение в маркировке изделий:
Более широкие пластины работают результативнее, но не всегда есть возможность их установить.
Что нужно учитывать при выборе
Качественное крепление зависит от тщательного подбора параметров продукции. Лучше всего работают соединения, в которых болт, гайка и шайба выполнены из одного материала, например, металлическими.
Алюминиевые, пластмассовые элементы или модели из цветного металла покажут высокую стойкость к коррозии. Если не учитывать химические свойства материалов, они при взаимодействии будут окислять и разрушать друг друга.
При выборе обращают внимание на факторы:
Элементы, применяемые в бытовых механизмах, должны относиться к группе экологически чистых материалов.
Зачем нужна шайба под болт
Этот тип крепежа используется в качестве уплотнителя соединения. Любая шайба служит прослойкой между гайкой и болтом, шпилькой, саморезом, шурупом и т.д. Она увеличивает опорную поверхность, не давая деталям проваливаться внутрь материала, деформировать его или перекоситься.
Почему важно использовать шайбы
Игнорируя установку такой подкладки, вы рискуете уменьшить срок службы всей конструкции. Шайбы используются для того, чтобы крепеж не раскрутился при нагрузках. При правильном подборе размера и затягивании они существенно улучшат контакт поверхностей. Если крепеж постоянно подвергается тряске, колебаниям и ударам, то шайбы не дадут болтам расшататься и раскрутиться. Подобные решения можно встретить в крыльях самолетов, деталях фрезеровочных станков.
Перекос гайки опасен не только возможным разрывом контакта между деталями, но и повреждениями основной поверхности. В этом случае прокладки защищают лакокрасочный слой на конструкциях от царапин и вмятин, а само отверстие — от влаги. Без них ускоряется износ, увеличивается риск необратимых повреждений. Это главный ответ на вопрос, для чего нужна шайба в болтовом соединении.
Формы и разновидности шайб
Чаще всего на рынке можно встретить следующие типы изделий:
Материалы шайб
Часто они штампуются из алюминия, меди, стали, титана, латуни. Материал подбирается в зависимости от риска коррозии, типа основы для крепежа. В большинстве случаев они имеют гальваническое цинковое покрытие, защищающее от ржавчины и разрушения, либо хроматирование. Также для смягчения давления крепежных элементов используют шайбы из резины, пластмассы.
Размер прокладки подбирается по размеру завинчивающихся деталей. На экземплярах допустимо наличие заусенцев или микроскопических дефектов, которые никак не влияют на их функцию.
Где используют
Шайбы нужно для надежного сочленения листов мягких материалов (панели, фанера, гипсокартон, дерево). При этом их желательно монтировать с двух сторон метизов. Бытовым применением их функции не ограничиваются. При высоких требованиях к соединениям шайбы используют в промышленных отраслях:
Список того, зачем нужны шайбы, этим не ограничивается. Практически в любой строительной и производственной задаче можно найти им применение. Иногда для этого приходится создавать метизы по чертежу, а не закупать готовые. Под заказ возможно изготовление любой партии — шайбы.
Зачем нужны шайбы
Вопрос, зачем нужны шайбы, задают довольно часто. Попробуем ответить кратко, но более или менее подробно о применения шайб общего назначения. Специальные виды шайб рассматривать не будем. Так вот, шайбы нужны для того, чтобы:
1) Шайба существенно увеличивает площадь контакта головки болта (имеется в виду та прилегающая поверхность головки, которая прижимается к материалу, соединяемому болтовым соединением) и материала детали. При применении шайбы мы как бы распределяем нагрузку воздействующую на материал детали, по большей площади, оберегая материал от разрушения, продавливания, а само соединение гарантируем от «прорыва» болта от резко усилившейся временной скачкообразной нагрузки. Именно для этого нужна шайба и с другой стороны, подложенная под гайку.
2) При опасности провала гайки или головки винта в отверстие, сделанное заведомо большим, чем нужно, или в отверстие в не прочном материале, нам тоже нужно применять шайбы.
3) При опасности провала в отверстие или опасности утопления в мягком материале детали элементов механической фиксации винтового соединения ( шайба гровер, корончатая шайба), нужно использовать шайбы.
4) Шайбы нужны для предохранения материала детали от повреждения его гайкой или головкой винта при закручивании. Бывают случаи, когда это крайне важно. Например при стягивании винтами деталей из металла имеющих защитное антикоррозионное покрытие, красочный слой, декоративную покраску мягкими красками и так далее. Или другой пример использования шайб, соединение деталей из дерева, выполняется обычно тогда, когда на эти деревянные детали нанесён лакокрасочный слой и выполнена покраска краской нужно цвета. Чтобы не повредить это покрытие при скручивании винтового соединения нужны шайбы.
5) Шайбы нужны и для тех случаев, когда существует угроза раскручивания (самопроизвольного) винтового соединения. Однако как серьёзный стопорный механизм, шайба рассматриваться не может. Либо применяются специальные виды шайб. Более того, если деталь подвергается вибрации и угроза раскручивания велика, а деталь ответственная, применяют проволочную фиксацию винтовых соединений и другие способы (может быть даже не механические) прямо не связанные с шайбами, но включающие наличие шайбы, как одного из элементов механизма фиксации соединения.
6) Практические специалисты, работающие с механическими и винтовыми соединениями, часто указывают такую сторону применения шайб, что скольжение гайки по шайбе при закручивании её, гораздо лучше, чем оно может быть по материалу детали, даже если деталь металлическая. То есть в некоторых случаях шайбы нужны для облегчения производственного процесса и более удобной работы.
7) Шайбы нужны, даже необходимы и если поверхность соединяемых деталей не ровная. Например — слабо шероховатая, но тут чаще подразумеваются скощенные поверхности соединить которые без косых шайб качественно невозможно. Если мы хотим пример использования шайб из области изготовления металлоконструкций, то часто возникает необходимость стянуть болтами боковые стенки швеллера с уклоном внутренних граней. Тогда под гайку или под головку болта подкладывается косая шайба и гайка прижимается к получившейся плоской ровной площадке на стенке швеллера с уклоном внутренней грани. Это классический пример применения косых шайб, однако подобные примеры можно привести и из машиностроения, столярного производства и многих других областей.
8) Шайбы нужны и тогда, когда винтовое соединение предусматривает использование прокладок (резиновых, паронитовых и т.д.). Чтобы плотно и правильно прижать прокладку нужна шайба. Иначе, без применения шайб было бы невозможно хорошее уплотнение при помощи прокладок. Площадь поверхности головки винта, а тем более гайки тут явно недостаточна, а возникающая нагрузка, без использования шайбы приводит к разрушению материала прокладки.
Среди большого количества метизов есть один, назначение которого недооценивают, — шайба. Именно она создает более прочное соединение в совокупности с болтами, винтами и гайками. Для обеспечения наилучшего эффекта требуется подобрать крепежное изделие нужного размера и изготовленное из «правильного» материала.
Производители выпускают обычные, плоские шайбы, и увеличенные.
Это крепежное изделие круглой формы, плоское. В ГОСТ указаны следующие основные размеры:
— диаметр шайбы (от 4 до 145 мм);
— диаметр резьбы (от 1 до 48 мм).
— толщина шайбы (0,3 – 10 мм).
Шайбы изготавливаются из стали, бронзы, алюминиевого сплава, латуни. Каждый из видов материалов дает метизу свойства:
— стойкость к коррозии;
Отличие увеличенной шайбы ГОСТ 6958-78 ГОСТ от обычных – большая толщина и площадь поверхности.
Предназначение этого метиза – усиление крепежного соединения. Обычно шайба устанавливается между винтом или болтом и гайкой. В первую очередь гайка принимает на себя нагрузку резьбового соединения Увеличенная шайба распределяет силы воздействия на большую площадь, что защищает границы отверстия и скрепляемые детали от разрушения и деформации.
Во вторую очередь шайба противодействует западанию болтового соединения в подготовленное отверстие. Бывает так, что его размер выполнен в большем диаметре, чем размер головки болта или гайки. Шайба сделает невозможным западание крепежа.
В-третьих, между скрепляемыми деталями устанавливают прокладки из резины или других материалов. Гайка лучше прижимает эти уплотнительные элементы, что продлевает срок службы как самого резьбового соединения, так и всех дополнительных деталей соединения.
Также обычно шайбы применяют при выполнении резьбового соединения в поверхностях, имеющих дефекты (шероховатости, сколы, неровности). В этом случае использование шайбы улучшит качество соединения, сгладит неровности.
Нельзя не сказать о таком важном предназначении шайбы, как защита от самооткручивания. Резьбовое соединение со временем разбалтывается и развинчивается. Надежность соединения без шайбы уменьшается. Правильно и вовремя установленная шайба – фактор надежности.
Для обеспечения прочности и надежности соединения важно правильно подобрать шайбу по размеру.
Шайбы – для чего они нужны?
Ша́йбы — это крепёжные изделия, которые позволяют увеличить площадь опорной поверхности при использовании в качестве «подкладки» с другими метизами. Шайба может подкладываться под гайку или головку другого крепежного изделия (болта, винта, шурупа, самореза) для предотвращения самоотвинчивания крепёжной детали. Также увеличение площади прижима позволяет применить большее усилие затяжки, предохраняет поверхность скрепляемых деталей (конструкций) от повреждений.
Плоская шайба DIN 125
Применяется в случае недостаточности площади контакта прилегающей поверхности головки болта (или гайки) с поверхностью детали, либо при опасности повреждения материала детали. Также используется для избежания провала головки метиза, что может привести к шаткости («разболтанности конструкции»). В остальных случаях применение плоских шайб считается нецелесообразным.
Пружинная шайба (шайба Гровера, гровер) DIN 127
Разрезная круглая шайба, концы которой расположены в разных плоскостях. Служит для предотвращения cамоотвинчивания резьбовых соединений за счет упругой деформации шайбы под нагрузкой.
Согласно ГОСТ 6402 шайбы могут изготавливаться четырёх типов (лёгкие, нормальные, тяжёлые, особо тяжёлые). Отличие типов состоит в размерах поперечного сечения шайбы и величине силы, необходимой для её упругой деформации. Шайбы могут изготавливаться из пружинной стали марок 65Г, 70, 30Х13. Твердость стальных шайб должна быть 40—48 HRC.
Обиходные названия шайбы — «шайба Гровера», «гровер», происходят от фамилии Джона Гровера — английского инженера, который изобрел этот тип шайб.
Шайба увеличенная (простая усиленная) DIN 9021
Плоская уплотнительная шайба увеличенной толщины с наружным диаметром, приблизительно равным трем внутренним ее диаметрам. Крепежные детали используют для подкладывания под головки болтов, винтов, шурупов с шестигранными головками или под гайки для уменьшения давления на контактную поверхность прикрепляемого материала и предотвращения его деформации или повреждения.
Шайбы DIN 9021 вместе с шурупами DIN 571 применяют при установке керамической сантехники и монтаже деревянных конструкций. Болтами или винтами вместе с увеличенными шайбами закрепляют тонкие листовые материалы и листы с диаметрами отверстий, превышающими требуемые по стандарту размеры. При завинчивании гаек, при необходимости, между ними и увеличенными шайбами подкладывают гроверы.
Шайба с резиновым кольцом
С уважением,
Команда интернет-маркетинга холдинга «РДС строй»
#Стройматериалы для профессионалов
Зачем под гайку подкладывают шайбу
Время прочтения статьи: 15 минут
Нередко монтажники, строители и все, кто сталкивается по роду занятий с крепежными соединениями, интересуются, зачем и для чего нужна шайба под гайку. Первостепенная задача, которую выполняет шайба в соединении — уплотнение соединения деталей.
За счет промежуточного элемента между поверхностью, к которой прикручивается крепеж, и болтом (шурупом, шпилькой, саморезом), исключается возможность деформации крепежных изделий. Если бы шайбы не было, из-за излишнего усилия при затягивании крепеж может зайти глубже положенного, что приведет к вдавливанию шляпки болта в поверхность.
Шайбы используют везде, где присутствуют крепежные соединения. Отказ от использования этих небольших, но важных деталей может завершиться поломкой или выходом из строя механизма в самый неподходящий момент. Металлическая прокладка продлевает жизнь крепежа и в целом хорошо влияет на функциональность и надежность соединения. Промежуточная деталь берет на себя часть нагрузки от сложных условий эксплуатации, и не дает раскручиваться резьбовым соединениям. При выборе шайб нужно руководствоваться техническими условиями чертежей крепежной сборки.
Шайба — особенности крепежной детали
Шайба представляет собой крепежный элемент со сквозным отверстием, который в соединении располагается под головкой болта. Предназначение изделия — предотвратить самоотвинчивание болта, а также увеличить площадь опорной поверхности в крепежном соединении. Размеры детали должны соответствовать диаметральным размерам болта. Наиболее востребованы плоские шайбы стандартных типоразмеров, менее востребованы изделия с увеличенной высотой и со специфической геометрией.
Основной материал для производства шайб это листовая углеродистая сталь. Острые грани шайбы должны быть сбиты в процессе производства, это один из признаков качественного изделия. Нестандартные шайбы можно изготавливать с помощью верстака и слесарных инструментов, однако такой метод отличается высокими трудозатратами. Стандартные детали выпускают на прессовых машинах. Одна из технологий, которая обеспечивает достойное качество крепежа при массовом выпуске — объемная холодная штамповка. Преимущество метода состоит в том, что на одном станке можно изготовить изделия разных типоразмеров.
Классификация шайб
Шайбы делятся на различные типы по самым разным признакам: материалу изготовления, классам прочности и точности, типоразмерам отверстий и высоте, уровню гладкости соприкасающихся поверхностей. Общепринятая классификация шайб с учетом внешней формы выглядит так:
Тип шайбы для конкретного соединения определяется с учетом большого количества факторов. Разнообразие шайб огромно, можно подобрать идеальную деталь для любого крепежа.
Тонкости монтажных работ
Сборка крепежных соединений производится в соответствии с требованиями общепринятых стандартов. Порядок действий перед затягиванием крепежа:
Если в одной плоскости присутствует несколько крепежных соединений, натяжение каждого крепежа выполняют через болт. Последнее натяжение выполняют с применением динамометрического ключа, который обеспечивает точный контроль рабочего усилия.
В некоторых случаях для фиксации резьбы применяют специализированный клеевой состав. Клей не способен удержать вместе крепежные детали, но зато он предотвращает развинчивание резьбы в случае постоянной вибрации и при переменных нагрузках. Чтобы эффект защиты от саморазвинчивания сработал, клеевой состав должен затвердеть — после застывания в месте соединения образуется твердый полимер.
Шайбу под болт или под гайку?
Вопрос, который возникает наиболее часто при сборке крепежных соединений — шайба ставится под гайку или под головку болта? Иногда монтажники, не разбираясь в тонкостях крепежа, ставят по одной шайбе и под болт, и под гайку. Прежде всего, нужно разобраться, зачем под гайку подкладывают шайбу. Это делается, чтобы увеличить площадь опоры и снизить давление на гайку, что препятствует самопроизвольному выкручиванию. Согласно нормативам СП, есть особенности монтажа крепежных соединений с контролируемым натяжением и без него:
Еще один распространенный вопрос — нужна ли шайба под самоконтрящуюся гайку? В некоторых сферах из-за особенностей условий эксплуатации механизмов невозможно применять контргайки и гроверные шайбы. В таких случаях используют самоконтрящиеся гайки, под которые действительно не требуется подкладывать шайбу.
Для чего нужна гроверная шайба
Гроверные шайбы используют в строительной и машиностроительной промышленности. Элементы предохраняют гайки различных видов от свинчивания с резьбового стержня. Пружинная шайба гровер представляет собой металлическую прокладку особой формы под гайку или головку болта. Сила прижима зависит от диаметра кольца и высоты.
Описание крепежного материала
Металлическую прокладку ставят, чтобы гайка или болт не раскручивались при работе стыка в условиях вибрации. Иногда для усиления прижимной способности используют сразу два стальных кольца. По виду прокладка напоминает виток пружины.
Действие пружинной шайбы:
Фактической высотой детали считают размер в наивысшей точке. Технологическое стопорение обеспечивается благодаря пружинной детали. Упругий элемент поддерживает натяжение в системе крепления.
Результаты исследований предельной динамической нагрузкой показывают:
Деталь производят в двух видах: форма А и В. Первая модель отличается острыми концами, отогнутыми наружу. Вариант В производят с гладкой плоскостью сечения (притупленные кромки). Гроверы имеют диаметры: М6, М8, М10, М12, М16, М20, М24, М27, М30, М36, М42, М48, М52.
Конструкция и принцип работы
Изготавливается шайба гроверная в соответствии с нормативами ГОСТ 64.02 – 1970.
Механизм действия обусловлен эффектом пружины и своеобразной формой:
Если в соединении участвует левосторонняя нарезка витков, гроверы становятся неэффективными. Результативность снижается и в случае твердых поверхностей деталей.
Материалы изготовления
Гроверные шайбы изготавливают из определенных видов металла, способных обеспечить требуемые технические характеристики изделия. Шайбы производят с покрытием или без него, условия защиты поверхности приведены в нормативно-технических документах на выпуск продукции.
Материал для производства:
Легированные сплавы включают железо, углерод в разных количествах, помимо этого вводят кремний, никель, хром, другие компоненты. Изделия из такого металла становятся прочными, повышается термостойкость, сопротивление химическому воздействию.
Сфера применения
Шайба Гровера используется, если нужно обезопасить резьбовое соединение от расшатывания, разбалтывания, самостоятельного откручивания.
Разновидности и критерии выбора
Гроверы выпускают в двух вариантах: простой и сложный. Первый отличается разными диаметрами и высотой пружины, но отклонения витков всегда под одинаковым углом к центральной линии. Сложные детали используют для нагруженных соединений, отличаются конструкцией.
Выпускают четыре версии гроверных шайб с поперечным сечением в форме квадрата:
Есть еще легкая версия, у нее поперечное сечение выполнено в виде прямоугольника, она обозначается буквой Л. Отличаются модели несущей способностью и силой деформации, при которой прокладка деформируется.
При выборе учитывают толщину вставки, размер промежутка между разрезанными торцами. Подбирают прокладку по диаметру шпильки, винта, болта по внешней резьбе. Важно и качество покрытия, точность обработки. Не допускаются трещины, участки коррозии, окалины. Такие эффекты разрешаются только на местах разреза.
Установка шайбы Гровера
Пружину помещают между шестигранной или другой гайкой и элементом механизма. Гровер не используют самостоятельно – только вместе с гайками.
Порядок установки:
Такое соединения относится к разборному типу, поэтому шайбу можно менять много раз при техническом обслуживании агрегата. Технические характеристики и свойства прокладки меняются со временем.
Чем можно заменить
Гроверную шайбу можно успешно заменить другими конструкциями:
Вариантов стопора много, поэтому всегда есть выбор по техническим свойствам, прочности и условиям применения.