У сучасному виробництві використовується безліч конструктивних елементів, кожен з яких виконує в кінцевому виробі певну функцію, найчастіше дуже важливу. Тому одним із завдань при проектуванні та виготовленні складних складових конструкцій стає надійна фіксація частин один відносно одного.
Мета використання болту
Є безліч варіантів з'єднання двох виробів, наприклад, зварювання, пайка, склеювання, використання заклепок. Однак вони мають один загальний і досить значний недолік - всі вони нерозйомні. Точніше, роз'ємні, однак для поділу частин доведеться їх деформувати, розрізати і так далі.
Набагато зручніше використовувати в якості кріпака різьбове з'єднання, підібравши попередньо клас міцності болту залежно від навантаження, що покладається на вузол.
Різьблення застосовується практично у всіх конструкціях, які трохи складніше звичайної чайної ложки. Тільки уявіть собі автомобіль, в якому немає жодного гвинтика. Та що там автомобіль - у дитячій іграшці, клас міцності конструкції якої набагато нижчий, все одно не обійтися без різьбових елементів.
Переваги різьбового з "єднання
Незважаючи на те що іноді великий момент затяжки не дозволяє через деякий час безперешкодно відгвинтити гайку, болт все одно має ряд переваг перед іншими способами кріплення:
- Висока надійність з'єднання, що забезпечує універсальністю профілю метричної або будь-якої іншої різьблення. Профіль вироблений завдяки безлічі досліджень, тому витримує великі навантаження і захищений від самовідгвинчування (правда, для цього доведеться правильно підібрати момент затяжки).
- Зручність монтажу і демонтажу конструкцій. Забезпечується воно використанням уніфікованого сервісного інструменту - ключів, гайковертів, чого не можна сказати, наприклад, про зварювання або клепаном з'єднання.
- Можливість створення великих осьових і поперечних навантажень. Міцність болту розраховується як у поздовжньому, так і в поперечному напрямку. Сучасні матеріали та технології дозволяють скоротити кількість використовуваного кріпака і зменшити його розміри.
- Невелика вартість, особливо якщо порівнювати її з витратами на купівлю зварювальних матеріалів і проведення робіт.
Серед недоліків з'єднання - концентрація напружень в області западини профілю різьблення. Тому для певного типу конструкції необхідно правильно вибирати клас міцності болту відповідно до доданого навантаження. Також для забезпечення надійності різьбового з'єднання варто пам'ятати про застосування засобів стопоріння, наприклад, пружинних шайб або контригайків.
Види різьбового з'єднання
Для того щоб гвинтове з'єднання існувало, необхідно на одній деталі зробити внутрішню різьбу, а на другій - зовнішню. Залежно від особливостей конструкції може використовуватися три різновиди:
1. Гвинтове з'єднання. У даному випадку роль гайки (деталі з внутрішньою різьбою) виконує частина вузла. У ній спочатку зверлиться отвір. А потім наноситься різьблення. До деталі прикладається інша з гладким круглим отвором, після чого притягується гвинтом.
2. Балаканина. Тут все набагато простіше і надійніше: в обох деталях звіряться гладкі отвори, в них вставляється болт, а зі зворотного боку - гайка.
3. На шпильках, один кінець яких повертається в деталь вузла, а на другий - накручується гайка.
Клас міцності болту
Як зазначалося вище, кріпак повинен бути правильно підібраний. Немає сенсу в звичайному каркасі полиці для сервісних інструментів використовувати деталі з легованої сталі. У той же час в деяких фланцевих сполуках (наприклад, стягують складові частини багатотонних металоконструкцій) потрібно застосовувати матеріали з підвищеними механічними характеристиками.
Взагалі, клас міцності болту (ГОСТ 1759.4-87) - це цілий комплекс механічних характеристик, який одночасно включає в себе тимчасовий опір, кордон плинності, відносну величину подовження після розриву, твердість матеріалу, а в деяких випадках навіть ударну в'язкість. Зазвичай, для позначення цього параметра використовуються дві цифри, розділені точкою. Перша з них після множення на 10 показує величину мінімуму тимчасового опору, а друга, також збільшена в 10 разів, демонструє пропорцію, отриману при поділі межі плинності матеріалу на тимчасовий опір. Твір цих двох цифр вкаже на значення мінімальної межі плинності. Клас міцності болту міститься в його маркуванні, яке виглядає наступним чином: М12х1,25х60.58, де 58 - та сама двозначна цифра.
Затягування болтів
Для того щоб різьбове з'єднання надійно утримувало елементи конструкції, варто приділити пильну увагу зусиллю (моменту) затяжки. Отже, уявіть собі ситуацію, коли недосвідчений «автослюсар» вперше потрапляє під капот власної новехенької машини і намагається якомога сильніше затиснути гайку або гвинт. Все це може закінчитися в першому випадку просто незручною роботою зубилом, а в другому - висвічуванням отвору в корпусі. Це відбувається через неправильно підібраний момент затяжки. Досвідчені автослюсарі, та й просто ремонтники, мають «вбудований в руку» динамометр. А ось новачкові найкраще скористатися динамометричним ключем або пневматичним гайковертом, які налаштовуються на певний момент затяжки.
Як відкрутити «складний» болт
Припустимо, закрутити все вийшло. Але минає час, і кріпак знову потрібно відкрутити. Через корозію зробити це часом не дуже просто, а високий клас міцності болту не рятує його від руйнування. Тому варто тримати в розумі кілька простих способів, що спрощують розкручування:
1. Для початку слід скористатися «ВэДэшкой». Склад розчиняє шар іржі.
2. Акуратно постукати по гайці молотком, щоб зруйнувати іржу в профілі різьблення.
3. Можна спробувати провернути на пару градусів гайку в бік закручування, а потім відкручувати.
Важливо не поспішати, оскільки висока ймовірність залишитися з гайкою або головкою гвинта в ключі.
