чтобы болт не откручивался что лучше
Что делать, если болты и гайки откручиваются сами
Сами по себе болты и гайки не так уж и важны. Главное — их взаимодействие и надежность фиксации.
С проблемой самопроизвольного откручивания гаек и болтов люди сталкиваются постоянно. Особенно остро этот вопрос стоит для тех, кто пользуется или обслуживает механизмы с подвижными узлами. Чтобы избежать несчастных случаев, используют специальные приспособления, которые частично или полностью блокируют резьбовые соединения.
Но для того чтобы знать, какой способ фиксации применить в каждом отдельном случае, необходимо понять, почему болты и гайки сами откручиваются.
Кто виноват в ненадежности болтовых соединений
Если случится такая неприятность и резьбовое соединение выйдет из строя, то первая причина, которая приходит в голову, — виноват тот, кто закручивал. Иногда бывает и так, человеческий фактор никто не отменял. Монтажник по какой-то причине не до конца затянул крепеж, и… случилось то, что случилось. Но чаще самопроизвольное откручивание случается, если:
И самое главное — крепежная конструкция должна быть качественной. А для этого ей необходимо пройти процедуры тестирования и получить сертификаты. Серьезные производители в обязательном порядке проводят вибрационный тест Юнкера, который на данный момент считается самым эффективным тестом на вибрационную устойчивость крепежных соединений.
Суть теста Юнкера состоит в том, что в ходе испытаний соединение болт/ гайка подвергается горизонтальным колебаниям. При этом проводятся постоянные измерения предварительной затяжки.
Если в механизме используется крепеж неизвестного производителя, то, скорее всего, после нескольких нормативных затяжек резьба начнет тянуться и постепенно болт с гайкой потеряют контакт, то есть произойдет самооткручивание.
Это основные, но далеко не все причины, по которым резьбовые соединения могут оказаться ненадежными.
К счастью, существуют приспособления, используя которые можно уменьшить или даже полностью остановить самопроизвольное откручивание болта/гайки.
Основные способы защиты болтовых соединений от самооткручивания
Некоторые средства средства блокировки резьбы очень эффективны, другие помогают оттянуть начало процесса самооткручивания лишь на некоторое время. Но в любом случае они предотвращают преждевременную поломку механизмов и берегут здоровье и жизнь людей. Поэтому вопрос “Использовать их или нет?” стоять не должен.
№1. Контргайка. Размещается за первой гайкой и останавливает ее откручивание. Некоторые используют для этих целей конструкцию из двух обычных гаек, но испытания показали, что специальная контргайка гораздо эффективнее.
№2. Пружинная шайба. Иногда применяется вместе с обычной шайбой. Устанавливается под гайку. Распространенный способ фиксации резьбы, но не слишком эффективный. При большой вибрации пружинная шайба может распасться на несколько отдельных кусочков и соединение будет нарушено.
№3. Зубчатая шайба. Дешевый и далеко не идеальный вариант. При сильных повторных закручиваниях зубцы сглаживаются и такая шайба становится бесполезной.
№4. Клиновые шайбы. Применяются в паре. На одной стороне находятся радиальные ребра, на другой — клиновая поверхность. Надежный фиксатор, который может выдерживать и распределять большие нагрузки. Маловероятно, что при правильной установке эти шайбы ослабнут от вибрации.
№5. Самоконтрящиеся гайки. Нейлоновое кольцо, которое находится внутри гайки, тормозит завинчивание и в какой-то мере гасит вибрационные колебания. Используется во многих машинах и механизмах, но с течением времени при, постоянных больших нагрузках, крепление может ослабнуть.
№6. Корончатая гайка. Ее используют в отраслях, где самооткручивание крепежа недопустимо и может закончиться трагически. В центральной части болта просверливается сквозное отверстие, куда вставляют шплинт, стороны которого устанавливают между зубцов “короны”.
№7. Анаэробная жидкость. Наносится на то место, где будет гайка, и распределяется при закручивании. Эффективный способ, но требующий тщательного подбора герметика. При использовании жидкости сильной фиксации, для того чтобы открутить гайку, придется разогревать ее или использовать ударный гайковерт.
Эти способы блокировки резьбовых соединений наиболее часто используются в настоящее время. Кроме этого, существует достаточно малораспространенных или почти забытых способов и постоянно возникают новые. Мы живем в век машин и механизмов, и тема безопасности крепежей актуальна как никогда ранее.
Как зафиксировать болт от раскручивания
Наверняка многих любителей сделать или починить что-нибудь в автомобиле своими руками ни раз интересовал вопрос касательно того, как зафиксировать болт в том или ином механизме, чтобы он либо не раскручивался вовсе, либо раскручивался, но сделать это было бы в разы сложнее. В этой статье будут рассмотрены наиболее эффективные способы зафиксировать болт и как можно дольше не позволять ему раскручиваться.
Использование фиксаторов болтов
Процесс фиксации болта в определенных случаях крайне важен, про него ни в коем случае нельзя забывать. Поэтому давайте рассмотрим несколько способов их фиксации и научимся правильно их закреплять не только с помощью гайки, но и в отверстиях с уже готовой резьбой. Мы рассмотрим, конечно же, не полное руководство по фиксации болтов, возможно, не все существующие способы, однако каждый из них крайне эффективен и по-своему хорош.
Шплинт
Шплинт – это металлический стержень, имеющий специальное ушко на месте сгиба. Такие шплинты устанавливаются в специальных отверстиях, сделанных в стержне болта. Когда болт закручен до упора, шплинт продевается через отверстие и его свободные концы разводятся в стороны, надежно фиксируя крепление.
Такой тип фиксации в автомобиле применяется, например, для крепления соединений в конструкции ступицы. Принцип, схожий с фиксацией болта шплинтом, используется в стопорных шайбах, которые оснащаются лепестком, который загнут под углом 90°, и прижимает одну из граней болта.
Использование контргайки
Закрепление производится с применением обычного гаечного ключа либо головкой соответствующего размера. Главным предназначением такой контргайки является фиксация еще одной стандартной гайки и препятствование ее самопроизвольному раскручиванию. После затягивания основной гайки, контргайка размещается за ней. Она также благополучно затягивается с помощью того же ключа, что и первая. В более сложных случаях, когда наблюдается постоянный высокий уровень вибрации, не исключается вариант, что даже такая конструкция может расшататься. Это, надо отметить, происходит нередко, особенно, если применяются две стандартные гайки. Однако, не стоит забывать о том, что в любое время можно приобрести в нашем интернет-магазине специальные контргайки, которые предназначаются как раз для механизмов, работающих в условиях повышенной вибрации.
Резьбовой фиксатор
Стоит отметить, что для дополнительного закрепления болта в отверстии или теле гайки можно воспользоваться фиксатором резьбы. Это средство может иметь разную степень густоты и наносится на резьбу как самого болта, так и отверстия, в котором он будет зафиксирован. Принцип ее действия крайне прост: состав заполняет бороздки на металле, выполняя функцию клея. Всё, что вам нужно сделать – смазать резьбу в месте, где будет производиться фиксация. После этого нужно всего лишь закрутить болт, затянуть его и немного подождать, дав конструкции подсохнуть. Впоследствии клеевой состав затвердеет, и это, в свою очередь, надежно застрахует болт от выкручивания. Использование резьбового фиксатора, между прочим, – один из наиболее распространенных методов закрепления болтов. Многие производители уже на заводах покрывают болты фиксатором резьбы. К примеру болты FORD часто покрываются синим фиксатором резьбы, болты подвески, стоек амортизатора и так далее. Там, где нагрузки выше обычного, применяются фиксаторы резьбы красного цвета – например на суппортах и других узлах тормозной системы. Это не удивительно, ведь метод зарекомендовал себя как действительно эффективный. Существует множество разновидностей фиксаторов резьбы, поэтому необходимо заранее удостовериться в том, что выбранная марка вам подойдет. Некоторые варианты отличаются крайне высокой прочностью, и открутить их без использования дополнительного инструментария просто не получится. Самый распространенный вариант – «Loctite». При помощи него можно без труда и лишних временных затрат зафиксировать гайку.
Пружинные шайбы
Еще один, но уже менее распространенный способ – использование пружинных шайб. Делаются они из пружинной стали, а главным их предназначением является создание дополнительного давления нагрузки на закрученный болт. Эта самая нагрузка способствует предотвращению самопроизвольного выкручивания болта из отверстия. Пружинная шайба, как правило, используется в паре с обычной, однако это случается не всегда, все зависит от деталей. Этот метод крайне надежен, однако в условиях повышенной вибрации, опять же, есть вероятность, что механизм разболтается. Поэтому важно понимать, что это – не самый лучший вариант, применяемый в механизмах и узлах, которые постоянно подвержены действию вибрации.
Гроверы (стопорные шайбы пружинного типа)
Такие приспособления, как правило, используются, чтобы предотвратить регулярное самопроизвольное откручивание болтов, однако они также не могут считаться идеальными. Их главным недостатком является то, что при слишком сильной затяжке выступы сминаются, и в итоге гровер превращается в обычную шайбу. После той деформации гроверы становятся практически бесполезными.
Однако они не так плохи, как вы успели подумать: в некоторых случаях они довольно эффективны и отличаются своей низкой стоимостью. Для примера, такие шайбы часто применяют для крепления большинства механизмов стиральных машин. Всё, что вам нужно сделать – накинуть гровер на болт, если болт фиксируется не в самой детали, то наживить гайку и закрутить до упора.
Шайбы Nord-Lock
Главной уникальностью таких приспособлений является их оснащение специальными «зубчиками» на лицевой стороне. Такие шайбы, по задумке, устанавливаются попарно. Вы накидываете такую комбинированную шайбу на болт и просто его затягиваете. После окончательной затяжки шляпка болта надежно фиксируется на корпусе детали. Болты, зафиксированные с помощью такого простого механизма хорошо выдерживают вибрацию. Вероятность того, что механизм разболтается – крайне невелика. Это самый лучший вариант из всех представленных.
Радикальное решение
Во избежание самопроизвольного выкручивания болта за неимением более цивилизованных решений, описанных выше, в некоторых отдельных случаях применяется его закрепление с помощью прихватывания шляпки сваркой. Либо намеренным расплющиванием края ножки после фиксации. Но такой болт во время демонтажа детали в будущем придется пилить ножовкой или болгаркой.
Что сделать, чтобы болт не откручивался
Нередко гайки откручиваются в самый неудобный момент. Это приводит к расшатыванию мебели, оборудования, техники и многого другого. Обычно к такому явлению приводит вибрация и прочие воздействия. Предусмотрены разные варианты, которые помогают застопорить резьбу. Рассмотрим их далее в статье.
Самоконтрящаяся гайка с нейлоновой вставкой DIN 985
Вместо стандартной гайки подходит более надежная, оснащенная нейлоновым кольцом. Элемент плотно обхватывает болт в процессе монтажа и сводит к минимуму механические колебания. Для затягивания используется ключ или гайковерт. Демонтаж тоже требует дополнительного усилия. Подобные гайки применяются в автомобильной промышленности. Иногда они разбалтываются, но пластиковая вставка исключает полное раскручивание. Не забывайте, что изделие одноразовое.
Гайка с фланцем DIN 6923
Гайка с фланцем отличается достаточно широкой поверхностью для опоры, а также специальными насечками. Эти конструктивные особенности обеспечивают надежность соединения. Метиз подходит для бытового применения, рекомендуем не использовать для ответственных соединений.
Корончатая гайка DIN 935
Такие варианты крепежей широко распространены в важных конструкциях, в том числе в машино-, станко- и авиастроении. После монтажа она стопорится с помощью проволоки. Допускается установка шплинта, для чего необходимо высверлить отверстие в болте.
Пружинная шайба гровера DIN 127
Шайба гровера DIN 127 изготовлена из прочной стали, что позволяет выдерживать значительную нагрузку. Метизы применяются однократно и часто дополняют стандартные гайки. Это позволяет избежать больших затрат по причине низкой цены шайбы.
Зубчатая шайба DIN 6798
Недорогой вариант, распространенный в промышленности и быту. Зубчатые шайбы DIN 6798 встречаются в стиральных машинах и другой технике. В процессе монтажа необходимо контролировать крутящий момент, чтобы избежать излишнего закручивания и повреждения шайбы.
Клиновая стопорная шайба Infix
Данный вид крепежа используется попарно, при этом затягиваются до оптимального предела. Особенность метиза в углах подъема внутренних клиньев, которые располагаются выше, чем угол резьбы. Поэтому самопроизвольное раскручивание исключено. Для демонтажа шайбы необходимо приложить больше усилий. Чаще всего метизы встречаются в военном и гражданском машиностроении.
Анаэробный фиксатор резьбы
Это специальный герметик, который необходимо нанести на место закручивания гайки, после чего установить крепеж. Из отверстия вытесняется весь воздух, метиз фиксируется и не раскручивается. Обратите внимание на то, что после застывания демонтаж и повторное использование гайки невозможны. При необходимости снятия можно использовать ударный гайковерт или нагрев.
Почему гайки и болты могут самопроизвольно откручиваться
Время прочтения статьи: 20 минут
Резьбовые соединения — самый распространенный тип сопряжения деталей и элементов конструкций в строительстве, машиностроении и других отраслях, в коммунальном хозяйстве, в быту. При помощи болтов, шпилек, гаек обеспечивается надежное соединение, способное выдерживать значительные нагрузки. Преимуществом также можно назвать простой монтаж и возможность многократной сборки-разборки соединительного узла.
Однако у этого способа соединения есть и свои недостатки. Одной из характерных проблем можно назвать явление самоослабления, при котором гайка откручивается сама, без внешнего воздействия. Это приводит к уменьшению усилия затяжки, что может стать причиной повреждения или разрушения конструкции.
Особенности крепления гаек и болтов
Чтобы определить причины, почему откручивается гайка в составе болтового соединения, а также последствия самоослабления, нужно понимать особенности его конструкции. Для выполнения крепежного узла всегда используется болт, диаметр стержня которого меньше диаметра монтажного отверстия. Поэтому между поверхностью стержня и стенкой отверстия остается небольшой зазор.
Неподвижность крепежа и надежность соединения достигается за счет предварительной нагрузки, которая создается при затягивании гайки. Если усилие затяжки ослабевает, снижается и предварительная нагрузка. В результате крепеж перестает выполнять свою функцию и не обеспечивает надежной фиксации. Воздействия внешних усилий при этом могут вызывать разрушение конструкции. Последствия такого явления зависят от сферы использования резьбовых соединений. В некоторых случаях эти последствия могут быть катастрофическими.
Почему постоянно откручивается гайка?
Причины самоослабления резьбовых соединений активно изучались со второй половины 19 века. Наиболее значимым стало исследование Герхарда Юнкера, опубликованное в 1969 году. Немецкий инженер пришел и убедительно доказал, что гайки постоянно откручиваются в результате действия вибрационных нагрузок, которые вызывают поперечные микроперемещения сопрягаемых деталей.
При таких поперечных нагрузках на витки резьбы болта и гайки действует усилие, которое стремится перемещать их друг относительно друга. Когда величина этого усилия превышает силу трения, которая создается преднагрузкой затянутого болта, происходит смещение витков резьбы.
Многократные поперечные смещения соединяемых деталей могут привести к тому, что гайка откручивается полностью.
Тест на самопроизвольное ослабление узла крепления
Для проведения исследований воздействия вибрационной нагрузки на резьбовое соединение Юнкером был разработан специальный вибростенд. Конструкция стенда обеспечивает передачу резьбовому соединению циклического поперечного смещения, которое создается скользящей частью установки на игольчатых роликоподшипниках.
Внутри соединения расположен датчик нагрузки. Он обеспечивает постоянный контроль нагрузки, действующей на болт. Стенд позволяет определить при каком значении нагрузки происходит процесс самооткручивания. Испытания не только наглядно демонстрируют, почему откручиваются гайки, но и позволяет получить данные для последующей обработки. По этим данным строятся графики затухания преднагрузки. Это дает возможность оценить уровень сопротивления определенного типа резьбового соединения самоослаблению.
Разжимание
Еще одной причиной, почему откручивается гайка, становится явление «разжимания». Это невращательное ослабление, при котором снижение преднагрузки происходить без относительного перемещения между наружной и внутренней резьбой. При разжимании резьбового соединения не происходит движения крепежа.
Распространенным вариантом разжимания является впрессовывание, которое связано с возникновением местной локальной деформации в области узла соединения. Деформация происходит на поверхностях стыка, под поверхностью гайки, в резьбе. Такие деформации вызваны наличием микронеровностей поверхности металла. В результате фактическая поверхность контакта оказывается существенно меньше видимой поверхности. Поэтому нагрузка в зоне контакта может превышать предел текучести металла, что и вызывает его деформацию. 
В большинстве случаев самопроизвольное ослабление гайки на резьбовом соединении связано с комбинированным действием разжиманием и самооткручивания. Вначале в результате разжимания происходит потеря преднагрузки. Когда она снижается меньше критического значения, под действием вибрационных нагрузок гайка начинает раскручиваться.
Как сделать чтобы гайка не откручивалась
Существует несколько способов, как сделать, чтобы гайка не откручивалась. В частности, применяют следующие методы:
Использование этих методов дает возможность значительно повысить надежность резьбового соединения.