Зачем нужна шайба-гровер

Гровер?! Уходи.

Самый популярный и самый непредсказуемый элемент резьбового соединения.

Сегодня расскажем о популярном методе стопорения резьбовых соединений, совершившем в конце XIX века мини революцию и позволивший прославится своему изобретателю Джону Гроверу ( John William Grover ).

Разрезная круглая шайба, концы которой расположены в разных плоскостях, служащая для предотвращения самоотвинчивания крепежных изделий при ее упругой деформации под нагрузкой.

Казалось бы, вот оно: элегантное инженерное решение, разрезанный и разведенный под определенным углом диск из пружинной закаленной стали, благодаря силе противодействия снижает потерю стягивающего усилия, которое происходит вследствие просадки резьбового соединения. Поэтому, всегда считалось. что если правильно применять эту шайбу, то будет снижаться риск отвинчивания под воздействием динамических нагрузок.

Пружинные шайбы должны иметь прочность, которой достаточно, чтобы выдержать усилие затяжки болтов класса прочности до 5.8. При работе с такими болтами пружинные шайбы снижают потерю нагрузки и тем самым снижают риск ослабления болтового соединения под воздействием динамических сил. Кроме того, кромки пружинной шайбы создают механическое зацепление за относительно мягкую поверхность, что дает дополнительный стопорящий эффект.

Однако часто гроверы имеют чрезмерную прочность и хрупкость в результате нарушения технологического процесса (например-неконтролируемой закалки, гальванической защиты от коррозии) и поэтому приводят к более высокому риску ослабления соединения из-за динамических нагрузок и вибрации.

Жизнь меняется, возрастают технические требования. Применение привычных механических и инженерных решений не всегда отвечает поставленным задачам.

Сегодня, в современных механизмах и транспортных средствах, практически прекращено применение крепежа с классом прочности ниже 8.8, что дает, помимо более высоких прочностных характеристик, значительные технологические преимущества, а так же экономию средств, благодаря снижению общей металлоемкости, веса используемого крепежа и общей оптимизации и унификации применения высокопрочных резьбовых соединений.

А как же гровер? Эффективность и надёжность действия гроверов были поставлены под сомнение еще в конце XX века. Сообщество автомобильных инженеров с 1969 года не рекомендует их для критических соединений по следующим причинам: Основной механизм благодаря которому используется шайба гровера (при затягивании соединения острые края, шайбы помещённой между соединяемой деталью и гайкой (или головкой винта), врезаются в плоские поверхности соединения) делает гроверы неэффективными в случае левосторонней резьбы или очень твёрдых поверхностей какими обладает современный высокопрочный крепеж с классом прочности 8.8 и 10.9. Мало того, при применении с высокопрочным крепежом, они фактически создают повышенный риск для надежности соединения, так под воздействием высоких нагрузок могут разъехаться и сломаться. Результаты испытаний показывают, что установка пружинной шайбы под головку болта может приводить к его самоотвинчиванию быстрее, чем для болта без такой шайбы . Аналогичное мнение об эффективности пружинных шайб по стопорению болтов и гаек высказано в известном руководстве по проектированию крепежа организации NASA.

Таким образом применение гроверов ставит под угрозу безопасность!

– Пригодны только для стопорения болтов прочности не более 5.8.

– Деформируют контактные поверхности и способствуют уменьшению силы предварительного натяжения.

– Не обеспечивают защиту от самопроизвольного отворачивания.

– Нельзя использовать повторно.

– Гровер может быть выдавлен из-под гайки (риск поломки).

– Прокручиваются при затягивании и отворачивании, повреждая контактные поверхности, что вызывает преждевременную коррозию.

– Очень большой разброс нагрузок при затяжке контролируемым моментом.

Та что же использовать вместо гроверов? Об этом мы расскажем в другой статье, а пока давайте вместе обсудим эту тему.

Палец вверх если понравилась статья и подписывайтесь на наш канал, будет еще очень много интересного на тему крепежа.

Шайба пружинная – один виток, а сколько силы!

Шайба пружинная, или как ее еще называют – гровер, нашла свое широкое применение во всех областях, особенно машиностроительной. Рассмотрим же более подробно особенности ее конструкции, требования к качеству, производство, а также ситуации, в которых без нее не обойтись и, наоборот, когда применение такого крепежного элемента недопустимо.

Пружинная шайба – знакомимся с назначением изделия

Начнем с истории, тем более, что она не уходит своими корнями слишком далеко. Все началось в конце XIX века, когда стремительное развитие машиностроения потребовало новых, более качественных резьбовых соединений. Ведь стандартные виды гаек и болтов попросту не могли выдержать всех нагрузок, колебаний и вибраций, приходящихся на подвижные части узлов и механизмов. Причем последствия несли самый различный характер, в результате ослабления или даже развинчивания крепежных элементов значительно снижалась прочность соединений, возникали усталостные разрушения.

Однако заменить данный вид крепления на клепанные тоже не было выходом из положения. Во-первых, не всегда их удобно применить, что в значительной степени тормозило прогресс и разработку новых элементов. Во-вторых, даже если это и получалось где-то, то впоследствии возникали сложности с техническим обслуживанием таких механизмов. В общем, потребовалось принципиально новое резьбовое соединение, которое сможет выдерживать ударные нагрузки и выполнять роль, так сказать, стопора, чем и стала гроверная шайба.

Как известно, все самое гениальное представляет собой невероятно простые вещи, это правило относится и к такому изделию. Данная шайба имеет вид одного витка пружины, откуда, собственно говоря, и пошло название. При этом работает она безотказно, благодаря тому, что ее зазор расходится в направлении, противоположном вращению гайки,что препятствует ее отвинчиванию. Таким образом, при прямом ходе крепежный узел движется без препятствий. Однако вращению в противоположном направлении препятствует кромка гровера, которая как бы впивается в металл и обеспечивает стопорение гайки.

Шайба-гровер – производство и материалы

Пружинная шайба-гровер (ГОСТ 6402-70) должна соответствовать требованиям, которые описаны в вышеуказанной документации. Итак, в основном изготавливаются эти элементы из стали, однако допускается также бронза и иные цветные металлы, но о них более подробно поговорим немного ниже. Твердость стальных изделий колеблется в пределах от 40 до 48 HRC (единицы измерения методом Роквелла в рамках шкалы С). В случае, если материалом выступает Ст 70, то этот параметр может достичь 50 HRC, а гровера из бронзы должны иметь твердость не менее 90 HRC.

Недопустимым браком считается наличие заусенцев, окалин, трещин, а также очагов коррозии. Допустимыми являются следы неотделимой окалины и мелкие дефекты в плоскости среза, которые не влияют ни на размеры, ни на прочностные характеристики изделия. Также не считается браком и трапециевидность сечения, но только в случае если она не выходит за пределы допустимой высоты. Также проводят испытания таких шайб. После трехкратного сжатия таким образом, чтобы расходящиеся концы сошлись и образовалась плоская поверхность, и дальнейшей выдержки в течение суток в этом состоянии высота разводов концов должна составлять не менее 1,65 части от толщины детали. Безусловно, изделия не должны ломаться и трескаться.

Ознакомившись с требованиями, предъявляемыми к данному типу крепежей, рассмотрим некоторые особенности их производства. Конечно же, все параметры, которым должна соответствовать шайба-гровер – размеры, прочность, допустимые и недопустимые дефекты, материал, а также вид покрытия – указаны в технической документации, таковой являются ГОСТ или DIN. Еще стоит отметить, что существует четыре типа таких шайб: нормальные (Н), тяжелые (Т), особо тяжелые (ОТ) и легкие (Л). Первые три вида имеют поперечное сечение в форме квадрата, последние же – прямоугольника.

В качестве материала очень часто используется пружинная сталь, а затем деталь подвергают термической обработке, благодаря которой снимаются внутренние напряжения в сплаве, увеличиваются его прочностные характеристики, а также стойкость к внешним воздействиям. Кроме того, снижается хрупкость, а ведь это все невероятно важно, особенно учитывая назначение данных деталей. Но достижение необходимых свойств обеспечивается не только комплексом мероприятий по термообработке. Еще на данный вид шайб может наноситься специальное защитное покрытие (хромирование или же гальваническое цинкование). Правда, это необязательно, так что выпускаются гровера и без покрытия.

Цинкование и хромирование прежде всего обеспечивают надежную защиту от коррозии.

Гальваническое цинкование осуществляется путем электрохимического осаждения частиц цинка на поверхность детали, которую предварительно помещают в электролит. В результате образуется слой толщиной, не превышающей 25 мкм, а шайба приобретает голубой, белый либо же радужный оттенок. Следующий способ защиты изделия от коррозии – желтое хромирование, при котором поверхность насыщают хромом. При этом еще повышаются износостойкость шайб и твердость.

Применение пружинных шайб и особенности эксплуатации

Такие крепежные элементы нашли свое широкое применение в автомобилестроении, строительстве, машиностроительной и промышленной отрасли, а также во многих иных областях. Вообще, трудно представить себе сферу, в которой бы не использовалась эта шайба особого назначения. Такие изделия являются незаменимой частью многих узлов и механизмов, особенно если последние испытывают ударные и вибрационные нагрузки, способствующие раскручиванию болтовых соединений. А ведь довольно часто именно на эти места крепления возлагается весьма ответственная миссия, поэтому даже их ослабление, не то, что уж полное развинчивание, может привести к очень опасным последствиям.

Итак, применение пружинных шайб весьма распространено, но рассмотрим еще и случаи, когда не стоит отдавать предпочтение данному типу крепежа. Как уже было сказано, эффект стопорения гайки осуществляется за счет острых кромок гровера, которые после затяжки кольца как бы врезаются в опорные поверхности. Таким образом, если последние имеют недостаточно высокую твердость, тогда врезание слишком выражено. Поэтому применение гровера в сочетании с мягкими металлами и сплавами, например, магниевыми, алюминиевыми и прочими недопустимо, так как в результате поверхность изделия будет испорчена.

Что же насчет его расположения, так здесь нет никакой принципиальной разницы, будет он установлен под шляпкой болта или же под гайкой. Можно даже использовать два элемента одновременно, и тогда эффект усилится в два раза. Особенностью данного крепежа является то, что чем больше сечение кольца по ширине и высоте, тем выше показатели развиваемой упругой силы, однако такие изменения ничуть не влияют на значение упругой деформации. Кроме того, сила затяжки распределяется неравномерно по всей окружности, ее пики приходятся на участок, где расположены храповые зубчики.

Пружинная шайба гровер: особенности, разновидности, применение

В машиностроении и других сферах применяются различные изделия, которые обладают пружинящими свойствами. Например, пружинная шайба или гровер. Деталь используется для многих конструкций, но в некоторых случаях она неприменима. Для начала следует рассмотреть особенности гровера подробнее.

История создания детали

В 19 веке машиностроение начало стремительно развиваться, что привело к необходимости создания надежных и прочных видов соединения. Резьбовые конструкции не отличались высоким качеством, другие разновидности не приносили должного эффекта из-за восприимчивости нагрузки. Под воздействием вибрации и колебаний соединения теряют прочность и герметичность. С появлением пружинной шайбы ситуация значительно улучшилась. Деталь отличается прочностью и надежностью, которая сохраняется даже при различных нагрузках.

Конструкция представляет собой простой элемент, благодаря чему ее стоимость остается низкой без ущерба надежности. Производство шайбы регулируется нормативами, установленными в ГОСТ 6402-70. Основными особенностями гровера являются следующие:

• представляет собой обычную часть пружины;
• исключено непроизвольное откручивание благодаря направлению, противоположному ходу гайки;
• с помощью кромки конструкция вращается и после впивается в поверхность заготовки.

В маркировке изделия обозначаются характеристики детали, в том числе материал изготовления и показатели диаметра. Для производства используются определенные марки металла, которые способны обеспечить высокие эксплуатационные свойства.

Разновидности шайбы гровера

Чаще всего пружинная шайба применяется для создания болтовых соединений. Если необходимо увеличение площади контакта, конструкция дополняется обычным вариантом исполнения. Это является гарантией прочности. При рассмотрении чертежа метиза можно выделить два варианта:

• Простой. Пружинная шайба может иметь разные показатели диаметра и толщины витка. Конструкция характеризуется обязательным отклонением витков под определенным углом относительно центральной оси.
• Сложный. Подходит для высоконагруженных соединений, в том числе ударных и вибрационных.

Сегодня широким спросом пользуется гроверная оцинкованная шайба DIN 127 M8. Деталь превосходит аналогичные варианты благодаря специальной обработке, предназначенной для защиты поверхности от различных внешних воздействий. Также распространен крепежный элемент DIN 7980, который также имеет свои отличительные особенности.

Метизы производят с правой навивкой, в некоторых случаях допускается применение конструкций с левым витком.

Преимущества и недостатки пружинной шайбы гровера

Главное преимущество конструкции — это низкая стоимость и простая технология производства. Среди недостатков гроверной шайбы выделяется несколько:

• недостаток усилия конструкции по причине высоких динамических нагрузок в процессе эксплуатации;
• во время затягивания шайба может превратиться в простую пластинку, которая теряет фиксирующие свойства;
• запрещено повторное применение метиза после демонтажа, поскольку элемент значительно деформируется.

Пружинная шайба подходит для организации простых и временных соединений. Если есть возможность заменить конструкцию на более надежную — рекомендуется выполнить демонтаж и установить другие крепежные элементы.

Замена пружинной шайбы

Для надежной фиксации гайки применяются различные конструкции, которыми успешно заменяется гровер. В число самых распространенных вариантов метизов входят несколько:

• Самоконтрящаяся гайки. Крепежный элемент характеризуется отличительным вкладышем из пластика, который используется для уменьшения вибрационных и ударных нагрузок. Это исключает самопроизвольное раскручивание. Для изготовления метиза применяются более сложные технологии, что отражается на его стоимости.
• Шайба тарельчатого типа. Она отлично подходит для замены стандартной пружинной шайбы, отличается низкой ценой и увеличенными показателями надежности.
• Коронная гайка. Подходит в различных случаях, когда необходимо создать отверстие для установки шплинта. Соединение относится к категории ступенчатых, при этом является надежным.
• Фланец зубчатого типа. Метиз характеризуется насечками, предназначенными для плотного сращивания с гайкой. Это гарантирует прочность соединения и устойчивость к самопроизвольному откручиванию.
• Контрящая шайба. Отличается множеством зубчиков, использующихся для плотной фиксации.
• Пластины с усиками. Данный вид соединения отличается от привычных. Надежность обеспечена за счет того, что один из усиков устанавливается в детали, оставшимися необходимо обогнуть витки. Существует несколько видов крепежного элемента, поэтому для каждого случая выбирайте подходящий вариант.
• Проволочные замки. Метизы также характеризуются низкой ценой и простотой производства.

При выборе руководствуйтесь условиями использования, техническими характеристиками изделия и другими факторами, которые могут повлиять на прочность соединения.

Разновидности пружинных шайб

Производство гровера регулируется стандартом ГОСТ 6402-70. В нормативах установлены требования к материалу изготовления, типоразмерам и другим техническим характеристикам изделия. В процессе изготовления производитель придерживается следующих правил:

• изделие может быть из бронзы, различных марок стали и некоторых цветных сплавов;
• показатели твердости варьируются от 40 до 48 HRC, для бронзовых конструкций значение превышает 90 HRC;
• технология производства выбирается изготовителем, при этом важно соблюдать отсутствие дефектов, заусениц, трещин и других видов брака изделия;
• иногда допускаются незначительные дефекты, которые не влияют на прочность соединения;
• на заключительном этапе выпуска изделие подвергается различным испытаниям.

Чаще всего качественные шайбы производят из пружинной стали. Материал обеспечивает максимальную прочность и устойчивость к внешним воздействиям. С помощью термообработки увеличивается твердость метиза.

Назначение конструкции

Основное предназначение пружинной шайбы — это фиксация гайки при соединении различных деталей и заготовок. Допускается использование метиза вместо стандартного. Особая форма конструкции позволяет для компенсации вибрации изменять расположение витков.

Установка гроверной шайбы

Процесс монтажа метиза незначительно отличается от стандартного варианта установки других схожих крепежей. Среди основных особенностей можно выделить такие, как:

• конструкция размещается между гайкой и соединяемой деталью;
• гровер можно использовать совместно с обычными гайками.

Пружинная гайка востребована благодаря простоте эксплуатации. Поэтому она встречается в различных сферах в качестве временного или постоянного крепежа. Лучше со временем заменить деталь на более дорогую по нескольким причинам:

• гровер восприимчив к механическим повреждениям;
• невозможно повторное использование по причине деформации;
• технические свойства со временем снижаются.

Не рекомендуется использовать гроверную шайбу для соединений, которые являются ответственными.

Закрутить и забыть

Зачем фиксировать резьбовые соединения

Резьбовые соединения используются и в конструкции пластиковых детских игрушек и при возведении мостов. Единственное сходство такого крепежа заключается в том, что его можно монтировать и демонтировать при необходимости. Для удержания резьбового крепежа бывает достаточно силы приложенной в момент затяжки, но гораздо правильнее, с точки зрения безопасности, заблокировать резьбовое соединение в ответственных частях конструкции. Например, клапанная крышка двигателя автомобиля должна быть надежно закреплена во время движения, в то же время обязана быть съемной, так как компоненты двигателя необходимо обслуживать. При постоянной вибрации, или механическом воздействии резьбовому соединению нужна защита от самораскручивания. Рассмотрим методы надежной фиксации резьбовых соединений.

Виды резьбовых соединений

Болты с гайками — самый распространенный вид резьбового крепежа. Используется практические везде, от автомобилей, до радио антенн на крышах высоток. Встречаются так часто, что сложно найти конструкции без них.

Винты и отверстия с резьбой. В этом соединении винт устанавливается в предварительно высверленное отверстие с нарезанной резьбой.

Винты по конструкции похожи на болты, но различие кроется в применении: болты используют чтобы соединить детали насквозь, для фиксации на болт накручивается гайка, а винты вкручивают в соединяемые детали, в заранее подготовленную резьбу.

На фото винты с головкой под внутренний шестигранник, которые соединяют алюминиевые компоненты. Такие винты используются вместо болтов для облегчения веса конструкции и для упрощенного монтажа — чтобы зафиксировать детали достаточно доступа с одной стороны.

Бывают и отдельные детали с резьбой для соединения между собой — например, валы или корпуса, как правило, цилиндрической формы. Самый простой пример, встречающийся в быту — лампочка с резьбой, которая вкручивается в патрон. На приведенном ниже рисунке схема двух цилиндрических корпусов, соединенных вместе.

Как надежно зафиксировать резьбовое соединение

Методы делятся на: механические приспособления и специальные составы, предотвращающие ослабление соединения. Ниже приведены самые распространенные механические приспособления, которые используют для предотвращения ослабления резьбового крепежа.

Стопорная пружинная шайба или гровер — представляет собой один виток пружины, который подкладывается под гайку при закручивании. Создает распорное усилие на гайку, благодаря этому противостоит её ослаблению и раскручиванию в условиях вибрации.

Стопорная шайба с внутренними зубцами. Зубцы придают стопорной шайбе эффект пружины и предотвращают ослабление крепежа если конструкция подвергается деформации или вибрации. Используется при болтовом соединении, так же сочетается с винтами, шпильками и штифтами. Задействуют соединения с подобным стопорным механизмом при сборке мебели и постройке деревянных сооружений, домов.

Стопорная шайба с наружными зубцами — применяются для фиксации электрических проводов. При использовании болтов или винтов в электрических цепях используется контактная шайба с наружными зубцами. Благодаря своей форме, шайба с наружными зубцами увеличивает площадь контакта в месте соединения, а эффект пружины добавляет надежности фиксации. Такие шайбы изготавливают из нержавеющей стали или подвергают дополнительной оцинковке.

Стопорная шайба Nord-Lock — состоит из двух одинаковых стопорных шайб, с радиальными ребрами на одной стороне и клиновыми поверхностями на другой. Радиальные ребра оказывают силовое воздействие на поверхность соединения прикрепляемой детали. Клиновые поверхности увеличивают усилие затяжки. Применяются в условиях сильной вибрации и при значительных динамических нагрузках.

Гайка с зубчатым фланцем, по сути это гайка со встроенной зубчатой шайбой, имеет такие же свойства, что и зубчатая гайка — создает пружинящий эффект и увеличивает площадь контакта, предотвращая самораскручивание, но сокращает количество элементов конструкции.

Гайка самоконтрящаяся с нейлоновым кольцом. За счет нейлоновой вставки происходит торможение хода завинчивания и гасятся механические колебания, защищая резьбовое соединение от ослабления.

Стопорение проволокой — используется в аэрокосмической отрасли, оборонной промышленности и автоспорте, там, где открутившийся элемент попав в другие движимые части конструкции, нанесет непоправимый вред. Метод фиксации трудоемкий и весьма сложный в освоении — установка стальной проволоки в отверстие в винте или гайке и жесткая фиксация этой проволоки к другой детали. Используется и для совместной фиксации двух деталей, как на фото. Самое сложное при установке стопорящей проволоки правильно сориентироваться в направлении движения резьбы, и выбрать верное направление вязки, иначе установка подобного фиксатора бесполезна.

Корончатая гайка выглядит как обыкновенная шестигранная гайка с одной стороны, но с другой стороны у нее по контуру расположен ряд зубьев в форме короны, отсюда и название. Количество прорезей от 6 до 8, в зависимости от диаметра. Металлический шплинт продевается через резьбу и фиксируется между зубьями корончатой гайки, тем самым надежно блокирует резьбовое соединение от самопроизвольного раскручивания.

Такой метод используется для фиксации ступицы колеса автомобиля.

Адгезив — вещество, способное соединять материалы путём поверхностного сцепления.

Часто для фиксации резьбы используется специальный состав или клей. Сам фиксирующий состав не в состоянии удерживать детали, но запросто может предотвратить раскручивание гайки либо болта.
К примеру, в нефтедобывающей промышленности, где на механизмы и конструкции действует постоянная вибрация используют сочетания пружинных шайб и фиксирующих составов.

Чтобы фиксирующий состав выполнял свое прямое назначение, он должен полимеризоваться — перейти из жидкого состояния в твердое. Компоненты состава вступают в реакцию с кислородом и отвердевают, но сложность в том, что рабочая поверхность внутри витков резьбы герметична, к ней нет доступа кислорода. Чтобы обойти эту проблему в химических фиксаторах резьбы состав вступает в реакцию с металлом и отвердевает при отсутствии кислорода. В итоге, между внутренней и внешней резьбой образуется пластиковый полимер, который обладает высокой адгезией. Для демонтажа крепежных элементов, зафиксированных подобным образом, придется приложить существенное усилие.

Составы бывают жидкие и пастообразные. Выбор зависит от типа соединения: для крепежа малого диаметра применяется жидкий фиксатор, он равномерно распределяется по поверхности; для крепежа больших диаметров используют пастообразные средства, так как они хорошо удерживаются на большой площади нанесения.

Что выбрать

Пружинные и зубчатые шайбы — используют в условиях небольшой вибрации и не интенсивных динамических нагрузках на конструкцию, имеют минимальную стоимость.

Шайбы типа Nord-Lock — применяются там где к резьбовому соединению предъявляются повышенные требования по безопасности: в тяжелой промышленности и машиностроении. Они противостоят высокой вибрации и способны удерживать крепеж при высоких нагрузках. Значительно технологичнее остальных видов шайб, и как следствие, дороже.

Гайки с фланцами и контрящим кольцом — способны выдержать воздействие вибрации чуть выше чем пружинные и зубчатые шайбы, но сокращают количество деталей конструкции. Стоимость их, также не велика.

Стопорение проволокой — дорогостоящий и очень трудоемкий способ фиксации резьбы. Если вы не строите гоночный болид или летательный аппарат, использование такого способа будет неоправданным.

Корончатая гайка — применяется там, где ослабление и самораскручивание крепежа может вызвать критическую ситуацию, отлично противостоит высоким нагрузками и вибрации, стоит дороже пружинных гаек или шайб, так как конструкция сложнее и в ней взаимодействуют несколько элементов.

Фиксирующие составы — в зависимости от типа могут противостоять низким и высоким вибрационным нагрузкам, стоимость их так же может существенно варьироваться.

Пружинная шайба гровер

При изготовлении стопорных пружинных шайб производители дополняют конструкции деталей несложными элементами, но в результате получается изделие, способное создать сопротивление, в месте крепежа, при ослаблении. К тому же такие шайбы удерживают крепёжные элементы резьбы, в период использования деталей, и предотвращают их развинчивание из мест крепления.

Какие функции выполняет стопорная шайба?

Шайба, создающая стопорящее крепление, представляет собой изделие, состоящее из зубьев, насечек и лапок. Детали различаются по своей форме и имеют четыре вида: выгнутый, гроверный (у пружинных шайб Гровера), волнистый или тарельчатый. В качестве материала для изготовления берётся пружинная сталь со специальными характеристиками.

Если сравнивать обычную и стопорную шайбу, то вторая обеспечит большую площадь соприкосновения с поверхностью резьбы и за счёт этого сведёт раскручивание к нулю. На самом деле, каждая шайба, которая не является плоской, может считаться стопорной. Применяются детали в очень широком кругу всевозможных соединений.

В каких случаях применение этих шайб будет действительно уместным?

Стопорные шайбы применяются в тех случаях, когда изделие или конструкция в эксплуатационный период подвергается воздействию вибрации или большой внешней нагрузке. Такое воздействие может послужить причиной ослабления крепежа и его раскручивания в дальнейшем. Как раз такого результата не допускает шайба со стопорными функциями. Также шайбы могут применяться для более надёжного крепления и придания большей прочности всей конструкции.

Получается, что такие шайбы применяются в любых крепёжных работах с резьбовыми деталями. Конечно, если это позволяет сделать сама конструкция прибора или изделия.

Пружинная шайба гровера: преимущества

Классификация стопорных изделий.

Все детали этого вида можно объединить в несколько групп:

• Гроверная. Изделие этой группы очень часто называется пружинной шайбой Гровера. Детали сделаны из пружинной стали и имеют надрез специфической формы.
• Зубчатая. Шайбы снабжены зубцами, которые располагаются с внешней или внутренней стороны, или с обеих сторон сразу. По форме дополнительные детали могут напоминать конус или быть плоскими. У этих шайб выделяется три типа: V, J, A.
• Тарельчатая. В эту группу входят все шайбы с конусной поверхностью.
• Группа изделий, у которых есть лапки и выступы.
• В один вид объединяют детали, на которых есть рифление или насечка.
• Группа стопорных колец.
• Упорная.

Самыми распространёнными являются пружинные шайбы Гровера. Благодаря тому, что изделия оснащены надрезом, их концы располагаются на разных уровнях плоскости. Из-за этой особенности конструкции, детали надёжно защищают место крепления от постепенного ослабления и раскручивания. Шайбы обладают упругой деформацией, которая помогает справиться с нагрузкой в месте крепления.

Все детали выполняются из пружинной стали и проходят дополнительную термообработку. В большинстве случаев используются в работах по машиностроению и выступают в роли контрящей шайбы соединения в процессе конструирования приборов.

В соответствии со стандартом, принятым государством у шайбы либо имеется покрытие, либо нет. Все параметры покрытия готовой продукции предоставляются в нормативно-техническом документе, который включает в себя: вид покрытия, условное обозначение и толщину.

Пружинные шайбы гровера с квадратным поперечным сечением можно сгруппировать в 4 вида, каждый из которых имеет свою маркировку:

1. Н – нормальные;
2. Л – лёгкие;
3. Т – тяжёлые;
4. ОТ – очень тяжёлые.

В зависимости от требований, которые должны выполнять шайбы этого вида, они покрываются слоем цинка или проходят термодиффузионный способ нанесения покрытия, которое имеет защитные функции специального характера.

К деталям могут быть выставлены следующие требования: чтобы изделия соответствовали нормам пружинности, все шайбы должны быть изготовлены из проволоки, которая будет соответствовать требованиям ГОСТа или иным документам нормативно-технического направления. В качестве основного материала должна выбираться высококачественная сталь, с маркировкой 65Г, 3Х13 или 70. Также допускается использование бронзы БрКМц3-1 и различных сплавов из цветных металлов. Свои нормативы есть и для массы крепёжных деталей и для расчётной силы упругости. Почти всегда все необходимые параметры указаны в прилагающихся документах.

Какие требования должны соблюдаться при создании стопорных шайб?

Если придерживаться ГОСТа, то твёрдость всех изделий этого вида должна составлять от 41,5 HRB до 49,5. Если детали изготовлены из бронзового материала, то показатели твёрдости должны возрасти в два раза и быть минимум 90 HRB. Если в производстве крепёжных элементов была использована 70-я марка стали, то показатель прочности может быть немного увеличен.

Кромка, в том месте, где находится срез, в обязательном порядке должна быть заострена. Вся поверхность изделия должна быть идеально ровной, на ней не должно быть никаких микротрещин и признаков коррозии. Также обязательно проверяется, нет ли на поверхности окалин или заусениц. В то месте где располагается срез, допустимы небольшие огрехи, только лишь потому, что это место никак не повлияет на качество функциональности шайбы. Но есть условие, что недочёты не делают саму деталь размером, который превышает норматив. Срезы на концах шайбы должны быть плоскими. Толщина изделия вымеряется по наивысшей точке высоты детали.

В том случае если на изделия нанесение металлического покрытия выполняется катодным восстановлением, они обязательно должны пройти обеззараживание. Детали проверяются на качество таким образом: готовая шайба трижды подвергается сжатию до абсолютно плоского состояния и находится в таком положении 24 часа. Затем вымеряется высота от одного разведённого конца до другого. Она должна быть не больше 1/6 от самой толщины изделия. На поверхности детали ни в коем случае не должно появиться никаких трещин и уж тем более она не должна сломаться, когда её концы загнуты под углом в 45 градусов.

Каждая готовая партия продукции перед поступлением в продажу проходит проверку внешних показателей. Для этого отбирается произвольное количество деталей и проверяется их размер, вязкость, твёрдость пружинистость, а также проверяется покрытие на уровень качества. Для этого они тщательно рассматриваются через лупу с трёхкратным увеличением.

Для проверки параметров используется штангенциркуль или инструмент для измерения, который установлен ГОСТом. Твёрдость шайб определяется теми же критериями. Для того чтобы проверить показатели вязкости один из концов шайбы зажимается в тиски, а другой, с помощью разводного ключа, загибается для увеличения размера зазора, расположенного между концами. Для того чтобы проверка считалась пройденной, измеряется расстояние между губами тисков и ключом, если оно составляет половину диаметра шайбы, то деталь может использоваться в работах.

Определить пружинистость помогает сжатие её до плоского состояния, эта процедура проделывается три раза. Также этот показатель может определяться другим способом: на болт, длинного размера, надевается около 10–15 шайб, а сверху на них накручивается гайка, прижимая изделия, друг к другу. В таком положении они должны находиться сутки, после этого проверяется насколько плотно зафиксированы детали.

Технология снятия шайбы со стопорными функциями

Если необходимо прочно закрепить соединение резьбы, то следует положить стопорное изделие между поверхностью и головкой крепёжного изделия. Когда происходит зажатие шайбы, она начинает пружинить и пытаться выпрямиться, эта особенность стопорных деталей создаёт препятствие перед произвольным раскручиванием. Даже самая обычная шайба подкладывается с такими же целями, но эффект получается не настолько хорошим. Потому что при использовании изделий со стопорной способностью увеличивается сила трения, которая и защищает крепление.

Именно эта особенность может стать проблемой, если понадобиться раскрутить крепёж. Первым делом следует определить массу изделия, которое держится на шайбе. Более тяжёлые конструкции сильнее удерживают ось и поэтому есть большая вероятность использования молотка и зубила. Если нагрузка минимальная, то необходимо, лишь слегка отодвинуть шайбу и скорее пытаться раскрутить крепление, пока не вернулось усилие.

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

Шайба кровельная с EPDM-прокладкой предназначена для комплектации кровельных саморезов со сверлом или с острым концом, используемых для крепления профильного листового металла или металлочерепицы к деревянным или металлическим конструкциям. Прокладка EPDM из этилен-пропилен-диен-мономера (вид синтетического каучука) сохраняет свои рабочие характеристики в диапазоне температур от -550 С до +1500 С и обеспечивает безукоризненную герметичность просверленных отверстий. Плотное прилегание прокладки к стержню самореза обеспечивается наличием цилиндрической проточки под его головкой с меньшим по отношению к номинальному размеру резьбы крепежной детали диаметром.

Приобрести шайбы Вы сможете в интернет-магазине “РДС строй”.

С уважением,
Команда интернет-маркетинга холдинга “РДС строй”
#Стройматериалы для профессионалов

Источники:

http://zen.yandex.ru/media/id/5d4bb624a2d6ed00ab4111cb/5d4d47f5c0dcf200ad23066d
http://remoskop.ru/shajba-pruzhinnaja-grover-gost-primenenie-foto.html
http://boltzavod.ru/pruzhinnaya-shajba-grover-osobennosti-raznovidnosti-primenenie/
http://www.kuvalda.ru/blog/articles/polz/zakrutit-i-zabyt.html
http://www.mir-krepega.ru/primenenie-stopornyh-shajb/
http://rdstroy.ru/news/shayby-dlya-chego-oni-nuzhny/