Особенности использования крепежных изделий, знать которые должен каждый домашний мастер

Особенности использования крепежных изделий, знать которые должен каждый домашний мастер

Знаниями о крепежных изделиях в полном объеме владеют, в основном, профессионалы. Иное дело, если речь идет о простом человеке, не привыкшем глубоко вникать в нюансы. У него изначально может сложиться впечатление, что в этой области все абсолютно понятно. Однако и в данном, казалось бы, простом вопросе существуют особенности, знать которые необходимо перед покупкой метизов для решения задач различного рода. Поговорим лишь об основных моментах.

Нагрузка на соединение

Существует расхожее мнение, что наибольшую опасность на резьбовое соединение оказывают нагрузки вибрационного типа. Практика же позволяет сделать другие выводы. Значительно большую опасность представляют поперечные нагрузки – из-за них гайка раскручивается и в результате соединение ослабевает.

Какая резьба – мелкая либо крупная

• крупной резьбой если и подвергаются коррозии, то незначительно;
• мелкой резьбой характеризуются более высокой прочностью.

Мелкая резьба

Крупная резьба

Пренебрежение «затягиванием»

Самопроизвольное ослабление

Гайка, закрученная на конструктивных элементах, которые в процессе эксплуатации подвергаются повышенным вибрациям и нагрузкам поперечного типа, будет раскручиваться и со временем, как говорят профессионалы, «сползать». Для препятствования данному явлению следует использовать самоконтрящуюся гайку с фланцем (контргайку, гайку с прорезью).

При этом следует обращать внимание и на то, какое усилие прикладывается при завинчивании резьбового соединения – момент затяжки. Значение данного параметра зависит от класса прочности фланцевой гайки/болта (указывается в виде некоей последовательности цифр) и самой резьбы. В ниже размещенной таблице приведен пример лишь для одного класса прочности такого крепежа. Изучив содержащиеся в ней данные, вы получите представление о порядке цифр, действующих касательно момента затяжки.

Момент затяжки при классе прочности 8, Нм

Номинальный диаметр, мм

Покрытие имеет значение

Использование анкеров

• порчу самого крепежного изделия, а также нервов горе-мастера;
• после извлечения анкера в кирпиче формируются очень большие, портящие интерьер помещения, отверстия.

В целом же применять анкеры рекомендуется при работе с конструкциями из бетона. В более мягких материалах таким болтам свойственна возможность прокручиваться.
На современном рынке можно найти большое количество разновидностей крепежных изделий данного типа для бетона. В таблице приведены некоторые технические характеристики анкерных болтов для работы с такой поверхностью лишь самых ходовых размеров.

Вырывающая сила (минимальная), бетон В25, кН

Максимальная величина крутящего момента при анкеровке, Нм

Особенности саморезов

Современная промышленность выпускает саморезы, которые можно ввинчивать не только в дерево и получивший большое распространение пластик, но и в металлическую основу. Отличительной особенностью между изделиями является как материал изготовления, так и, что очень важно, шаг резьбы. Для ввинчивания крепежей в древесину (а также вышеупомянутый пластик) используются те, у которых крупный шаг резьбы. Для работы с поверхностями из металла применяются саморезы с резьбой, имеющей мелкий шаг.

Гвозди

В сознании домашних мастеров зрелого возраста гвозди ассоциируются, преимущественно, с работами по креплению деревянных конструкций. Сегодня же в продаже можно найти такой крепеж для забивания в поверхность из кирпича и бетона. При их изготовлении используется закаленная сталь.
Современный рынок стройматериалов предлагает широчайший выбор крепежа. К подбору подобных изделий нужно подходить очень внимательно, с учетом их условий эксплуатации, технических характеристик, и исходя из технологических особенностей применения.

8 Лекция. Методы контроля точности резьбовых соединений. Средства измерения резьбы

Точность резьбы контролируют дифференцированным (поэлементным) или комплексным методом.

Дифференцированный метод контроля применяют в том случае, когда допуски даны отдельно на каждый параметр резьбы. При этом отдельно проверяют собственно средний диаметр d₂, шаг P и половину угла профиля. Этот метод сложен, трудоёмок, а потому его используют, главным образом, для контроля точной резьбы (калибрпробок, резьбообразующего инструмента и т.д.). Наиболее универсальным прибором для измерения параметров резьбы является инструментальный микроскоп различных модификаций.

Комплексный метод контроля применяют для резьбовых деталей, допуск среднего диаметра которых является суммарным. Этот метод основан на одновременном контроле среднего диаметра, шага, половины угла профиля, а также внутреннего и наружного диаметров резьбы путем сравнения действительного контура резьбовой детали с предельными. Контроль калибрами применяют как в массовом и серийном, так и в мелкосерийном и единичном производствах (за исключением резьбы с мелким шагом).

8.1. Предельные контуры резьбы

При изготовлении резьбовых деталей неизбежны погрешности профиля резьбы и ее размеров, возможны неконцентричность диаметральных сечений и другие отклонения, которые могут нарушить свинчиваемость и ухудшить качество соединений. Для обеспечения свинчивания и качества соединений действительные контуры свинчиваемых деталей, определяемые действительными значениями диаметров, угла профиля и шага резьбы, не должны выходить за предельные контуры по всей длине свинчивания.

Отклонение шага резьбы (ΔP) – это разность между действительным и номинальным расстояниями в осевом направлении между двумя средними точка-ми любых одноименных боковых сторон профиля в пределах длины свинчивания или заданной длины. Складывается отклонение шага из прогрессивных погрешностей шага, периодических и местных (не зависящих от числа витков резьбы на длине свинчивания). Соотношения этих составляющих отклонений шага зависят от технологии изготовления резьбы, точности оборудования и резьбообразующего инструмента и других факторов.

При анализе погрешностей угла профиля резьбы обычно измеряют не угол профиля α , а половину этого угла α/2 .Измеряя α/2, можно установить не только значение α, но и перекос резьбы.

Отклонением половины угла профиля резьбы (Δα/2), называют разность между действительными и номинальными значениями α/2. Эта погрешность может быть вызвана погрешностью полного угла профиля, перекосом профиля относительно оси деталей и сочетанием обоих факторов. Погрешность половины угла профиля может стать следствием ошибок профиля резьбообразующего инструмента и неточности установки его, перекоса оси детали.

Свинчивание резьбовых деталей, имеющих погрешность Δα/2, как и деталей, имеющих погрешность шага, оценивают величиной диаметральной компенсации ƒ_α этой погрешности.

Свинчиваемость будет обеспечена, если разность средних диаметров резьбы болта и гайки будет не меньше сумм диаметральных компенсаций шага и половины угла профиля обеих деталей. Для упрощения контроля резьбы и расчета допусков введено понятие “приведенный средний диаметр резьбы”.

Приведенным средним диаметром называют значение среднего диаметра резьбы, увеличенное для наружной резьбы и уменьшенное для внутренней на суммарную диаметральную компенсацию отклонений шага и угла наклона боковой стороны профиля.

Посадкой резьбы называют характер резьбового соединения деталей, определяемый разностью средних диаметров наружной и внутренней резьбы до сборки. В посадке с зазором поле допуска среднего диаметра внутренней резьбы расположено над полем допуска среднего диаметра наружной резьбы.

Наиболее распространенной является резьба с небольшим зазором 6Η/6g.

В стандарте СТ СЭВ 144 – 75 установлены следующие степени точности, на которые даны ряды допусков, приведенные в таблице 8.1.

Измерение среднего диаметра резьбы методом трех проволочек

Измерение резьбы, прежде всего, подразумевает измерение диаметров, шага и формы поверхности. С этой целю применяют и специальные, и универсальные инструменты. Необходимый измерительный прибор выбирается в зависимости от вида резьбы, а также от ее точности. Сначала контролируются средний диаметр, шаг, форма профиля, после этого производят контроль внутреннего и внешнего диаметра.

Измерение резьбового шага

Определение шага производят, используя штангенциркуль или линейку. При этом определяют длину нескольких шагов и делят ее на число шагов .Шаг на внутренней и внешней резьбе определяют при помощи резьбомера. Каждая пластинка указывает на величину шага. Пластинки выбирают так, что зубья плотно входили в резьбу. Это позволяет шагу совпасть с шагом на пластине.

Средний диаметр

Замеры среднего диаметра резьбы выполняются при помощи резьбового микрометра. Важно использовать разные комплекты наконечников (один с конусом, а другой с вырезом) необходимого размера. Предел применения указан на самих средствах измерения. К примеру, маркировка М 3—5 означает, что комплект позволяет измерить детали с шагом резьбы в 3; 3,5; 4; 4,5,5 мм.

Профиль резьбы

Измерение резьбы по профилям производится особым микроскопом и контролируется профилями. Нормальным кольцом с резьбой меряют внешний диаметр резьбы . На винт навинчивают кольцо, которое показывает точность резьбы покачиванием. Диаметр внутри координируют, используя стандартную пробку с резьбой. Ее выступающий гладкий конец служит и нструментом контроля диаметра резьбового отверстия.

Проверка резьбовыми калибрами

Резьбовыми калибрами проверяют точность резьбовых соединений. Внутреннюю резьбу измеряют посредством специальной пробки, п роходной конец которой должен войти в отверстие с резьбой на всю длину . Конец непроходной включает в себя 2-3 витка профиля, он не ввинчивается внутрь отверстия. Резьба снаружи контролируется при помощи колец, которые навинчиваются на винт и зажимающихся регулируемой скобой.

Проверка с помощью КИМ

Контрольно-измерительная машина — непревзойденный инструмент измерений деталей на производстве. Это специально разработанный агрегат, который позволяет сканировать поверхности деталей и передавать координаты на блок управления посредством щупа. Измерения с использованием КИМ могут проводиться и по шести осям. В приборостроении востребована разработанная специалистами ООО «Лапик» измерительная машина с шестью осями.

Как измерить резьбу

Любое резьбовое соединение образуется двумя элементами, один из которых имеет внутреннюю, а второй — наружную резьбу, например, болт и гайка, винт и монтажное отверстие в соединяемых деталях и т. д. Чтобы получить плотное и качественное соединение, геометрические параметры внутренней и наружной нарезки должны точно совпадать.

К основным таким параметрам относятся:

• внутренний и наружный диаметр;
• глубина;
• шаг резьбы.

Поэтому при подборе крепежа для выполнения монтажных работ часто возникает вопрос, как измерить резьбу. Измерение диаметра и глубины нарезки обычно не представляет сложности. Более сложной задачей будет измерить шаг резьбы, а неправильный подбор деталей по этому параметру либо вообще не позволит закрутить их, либо значительно ухудшит качество соединения, сделав его фактически непригодным к эксплуатации.

Методы и приборы для контроля параметров резьбы

Контроль резьбы представляет собой комплекс процедур по измерению важных характеристик нарезки. Для эффективного измерения параметров резьбы необходимо правильно определить методы и средства контроля. Во время контроля основных параметров нарезания чаще всего применяются методы трёх проволочек, средствами контроля выступают измерительные приспособления с индикаторами и микрометры. Существует 2 основных способа контроля резьбы:

• Метод дифференцирования: каждый элемент измеряется в отдельности.
• Метод комплексной проверки: проверка всех параметров производится совместно при помощи бесшкальных инструментов.

Измерение шага резьбы без резьбомера

Детали с наружной нарезкой

Часто необходимость определения шага резьбы возникает эпизодически, на один раз. И, конечно, в такой ситуации под рукой не оказывается резьбомера, а покупать его для разовых измерений не имеет смысла. Полезным будет узнать, как измерить шаг резьбы линейкой или штангенциркулем. Эти измерительные инструменты позволяют достаточно легко определить нужный параметр.

Проще всего измерить резьбу болта или другой детали с наружной нарезкой. При измерении метрической резьбы рекомендуется в первую очередь приложить линейку к детали с резьбой и постараться совместить миллиметровые деления ее шкалы с вершинами гребней резьбового профиля. Если они совпадают, значит, шаг составляет 1 мм. В противном случае придется провести несколько более сложные измерения.

Для определения шага резьбы нужно посчитать количество витков на участке стержня определенной длины, например, 10 мм или 20 мм. Для получения более точного результата рекомендуется проводить замеры на участке 20 мм. Необходимую длину отмеряют, приложив к стержню болта линейку, или при помощи штангенциркуля. Более точно будет измерить шаг резьбы болта штангенциркулем. На отмеренном участке подсчитывают количество витков. После этого длину участка необходимо разделить на полученное количество витков за минусом одного витка. В результате получаем значение шага резьбы.

При определении шага дюймовой нарезки необходимо отмерить длину стержня равную одному дюйму (25,4 мм). Для точности замера лучше использовать линейку или штангенциркуль с дюймовой шкалой. Количество витков на этом участке и будет шагом резьбы. Если длина резьбового участка меньше одного дюйма, то определить число витков нужно на участке в полдюйма (12,7 мм), после чего полученный результат умножить на 2.

Детали с внутренней нарезкой

Существует два способа, как измерить резьбу гайки или другой детали с внутренней нарезкой без резьбомера. Первый способ предусматривает подбор точно подходящего ответного болта с последующим измерением шага его резьбы. Если подобрать ответный болт не получается, то нужно воспользоваться полоской бумаги (это и есть способ № 2).

Ее следует прижать к резьбе так, чтобы на бумаге остался отпечаток профиля. Улучшить видимость рисок можно, проведя по граням маркером. После этого на бумаге нужно отметить линейкой расстояние между крайними рисками и посчитать количество витков. Затем полученное расстояние делят на количество витков минус один виток. Вместо бумаги для измерений по этому способу можно использовать карандаш, спичку или другое изделие из мягкой древесины подходящего размера, которое прижимают к резьбе.

Виды микрометров по области применения

По области применения выделяют следующие виды микрометров.

Гладкие микрометры

Их обычно применяют для измерения плоских и крупных предметов. Чаще всего при помощи таких микрометров определяют диаметры деталей и их сечения.

Фотография №1: гладкий микрометр

Микрометры-нутромеры

Основная задача таких приборов — измерение внутренних диаметров изделий. Такие микрометры чаще всего применяют в токарном деле для контроля изменения внутренних диаметров деталей в процессе обработки.

Фотография №2: микрометр-нутромер

Микрометры для горячего проката

Это специализированный инструмент, по внешнему виду и конструкции значительно отличающийся от традиционных измерительных приборов данного типа. Этот микрометр имеет колесо с разметкой. С его помощью измеряют толщины изделий при их прокатывании через щипцы.

Фотография №3: микрометр для горячего проката

Микрометры для измерения расстояния между зубцами (зубомеры)

Эти приборы имеют специальные конические насадки, предназначенные для измерения ширины пазов, а также размеры зубчатых колес или шестеренок. Инструменты калибруют по деталям, имеющим эталонные размеры.

Фотография №4 микрометры для измерения расстояния между зубцами (зубомеры)

Двухшкальные микрометры

Такие микрометры еще называют предельными. Предназначены для измерения габаритов сложных деталей.

Фотография №5: двухшкальные микрометры

Трубные микрометры

Основные задачи таких микрометров — измерение толщин труб и их износа. Такими приборами чаще всего пользуются при проверках представители управляющих компаний.

Фотография №6: трубные микрометры

Отличительная черта таких микрометров — наличие специальных насадок, позволяющих измерять бугристые и неровные поверхности. Это актуально, если трубы, к примеру, покрылись ржавчиной.

Резьбомерные микрометры

Имеют специальные насадки для измерения глубины дюймовых и метрических резьб.

Фотография №7: резьбомерный микрометр

Микрометры для измерения толщин листов

С их помощью измеряют толщины заготовок из листовых материалов (металлопрокат, полипропилен и пр.). Могут иметь узкие и удлиненные насадки. Изделия первого типа предназначены для измерения узких листов, а второго — вытянутых и широких.

Фотография №8: микрометр для измерения толщин листов

Канавочные микрометры

Имеют специальные щупы. Их вставляют в канавки, углубления, отверстия и ямы для измерения их габаритов.

Фотография №9: канавочный микрометр

Проволочные микрометры

Эти узкоспециализированные приборы предназначены для измерения диаметров шариков в подшипниках и проволок.

Фотография №10: проволочный микрометр

Призматические микрометры

С поомощью таких микрометров измеряют, к примеру, такие инструменты, как лезвия и ножи.

Фотография №11: призматический микрометр

Измерение среднего диаметра резьбы

Контроль среднего диаметра нарезки осуществляется микрометром. Главными комплектующими этого инструмента являются сменные наконечники, которые вставляются в отверстие винта. Этот измерительный прибор предоставляет наиболее точные измерения резьбы.

Если для работы необходимы лишь усреднённые значения диаметра резьбы, то можно применить специальное приспособление – кронциркуль. Его устройство представлено шариковыми наконечниками, размеры которых должны соответствовать типу и шагу резьбовых соединений. Наконечники кронциркуля ставятся по резьбовому калибру, выдавая средний размер диаметра. После этого необходимо проделать аналогичные действия и с боковыми сторонами детали. Для проверки полученных результатов используются резьбовые скобы. Оценка точности диаметра проводится по принципу сравнения полученной резьбы с исходным шаблоном.

Если требуется произвести контроль среднего диаметра маленькой длины, состоящей максимум из 2 витков, то мастера пользуются методом, в котором задействованы 2 проволочки. Этот способ измерения резьбы отличается тем, что на противоположные выступы и впадины резьбы накладываются проволоки, диаметр которых является табличной единицей. Расстояние между концами проволочек показывает число среднего диаметра детали. Для каждого класса точности выпускаются отдельные проволоки, создающиеся по ГОСТу 2475-88. Во время определения конечных чисел необходимо учитывать возможные погрешности, потому что 2 проволоки не позволяют получить максимально точные значения.

Как правильно измерить диаметр болта штангенциркулем

Существует довольно большое количество различных способов того, как определить шаг резьбы. Все они характеризуются своими определенными особенностями, которые нужно учитывать.

Понятие шага резьбы

Резьба применяется для соединения самых различных изделий. Для определения резьбы болта нужно рассматривать расстояние меду одноименными боковыми сторонами профиля. К особенностям этого понятия отнесем нижеприведенные моменты:

1. Для определения основных параметров требуется провести измерение.
2. Неточный результат можно узнать при применении линейки.
3. Для повышения точности измерений нужно проанализировать несколько нитей. Именно поэтому в зависимости от протяженности резьбовой поверхности проводится анализ от 10 до 20 витков.
4. Рекомендуется проводить замеры в миллиметрах. В некоторых случаях число переводится в дюймы.

Расстояние между впадинами можно измерять при использовании специального инструмента. Резьбомер представлен сочетанием специальных стальных пластин, которые имеют специальные вырезы. На поверхности наносятся различные значения.

Понятие шага резьбы (с фото)

По сути, это дистанция между соседними нитками (одноименными боковыми сторонами) крепежа. Она очень наглядно показана на рисунке ниже:

Как мы уже выяснили, данный параметр в значительной степени влияет на качество соединения (которое одно из самых популярных и применяемых для всевозможных деталей). Поэтому просто необходимо находить его с достаточной точностью для каждого конкретного случая. Приблизительный результат можно выяснить при помощи метра или линейки. Чтобы получить максимально приближенные к фактическим результатам, следует судить не по одному витку, а просмотреть 10-20, по всей поверхности стержня. Значения лучше записывать в миллиметрах – при переводе в дюймы легче потерять несколько знаков после запятой.

Как определить шаг резьбы по диаметру

Чтобы определить шаг резьбы, можно использовать стандартизированные таблицы. Предварительно требуется вычислить диаметр с помощью штангенциркуля. Полученный результат сравнивается с показателями в таблице, чтобы выявить соответствующий резьбовой шаг.

Таблица шага метрической резьбы:

Диаметр в миллиметрах

Шаг в миллиметрах

Прямоугольные

У них обычно квадратная форма зуба – с нею сцепление оказывается достаточно качественным. Хотя существует и специальное исполнение – с профилем в виде параллелепипеда. Горизонтальная часть получает расширенную полку с целью усиления соединения. Находят свое применение при выпуске ручных тисков, слабонагруженных подъемников и в других случаях.

Размеры и шаг винтовой линии

1 ряд (рекомендуемый)

2 ряд (допустимый)

Классы точности и правила маркировки

Резьба, относящаяся к дюймовому типу, как указывает ГОСТ, может соответствовать одному из трех классов точности – 1, 2 и 3. Рядом с цифрой, обозначающей класс точности, ставят буквы «А» (наружная) или «В» (внутренняя). Полные обозначения классов точности резьбы в зависимости от ее типа выглядят как 1А, 2А и 3А (для наружных) и 1В, 2В и 3В (для внутренних). Следует иметь в виду, что 1-му классу соответствуют самые грубые резьбы, а 3-му – самые точные, к размерам которых предъявляются очень жесткие требования.

Предельные отклонения размеров по ГОСТу

Чтобы понять, каким параметрам соответствует конкретный резьбовой элемент, достаточно разобраться в обозначении резьбы, которая на него нанесена. Обозначение, о котором идет речь, используют многие зарубежные производители, которые работают по американским стандартам, относящимся к элементам резьбовых соединений.

Пример условного обозначения дюймовой резьбы

В такой маркировке содержится следующая информация о резьбе:

• номинальный размер (наружный диаметр) – первые цифры;
• число витков, приходящихся на дюйм длины;
• группа;
• класс точности.

Упорные

Обладают двумя важными конструкционными особенностями:

Ширина угла при виртуальной вершине составляет 55 градусов.

Одна сторона нити идет перпендикулярно стержню, вторая – под наклоном для предотвращения самоотвинчивания.

Решать, как замерить шаг резьбы такого типа, часто приходится проектировщикам прецизионных приборов, точно выставляющих гайку по отношению к болту.

Параметры винтовой линии

1 ряд (рекомендуемый)

2 ряд (допустимый)

Нюансы измерения

При применении штангенциркуля следует учитывать несколько рекомендаций. Примером назовем нижеприведенную информацию:

1. Если между головкой и торцевой частью изделия есть плита, то в этом случае рекомендуется использовать основную измерительную шкалу и глубиномер. При подобном процессе можно получить показатели толщины шайбы, высоты головки, толщину промежуточного элемента. Подобные данные позволяют рассчитать основные параметры резьбового соединения.
2. Точность полученных результатов можно существенно повысить путем очистки поверхности от различных загрязняющих веществ. Для этого можно использовать абразивный материал или специальные жидкости для удаления коррозии.

Провести рассматриваемую процедуру можно самостоятельно. Как правило, проблем при этом не возникает.

В заключение отметим, что производители указывают шаг и многие другие важные показатели. Как правило, они наносятся на головке или другом элементе.

Таблица резьб с наружным диаметром от 9,3 мм до 63,4 мм

реклама внизу статьи

Примеры измерений штангенциркулем

Штангенциркуль – удобный и простой в обращении измерительный инструмент. Грамотное его применение позволяет выполнять замеры линейных величин в различных ситуациях, и для разнообразных объектов, начиная от протектора шин, и заканчивая пластиковыми гибкими трубками. Как измерять штангенциркулем – примеры и последовательность – эти вопросы рассматриваются далее.

Замеры размеров рисунка на протекторах

Как измерить протектор шин, если необходимо оценить степень износа? Поможет глубиномер, которым выполняются измерения по всей образующей протектора шины. Следует учесть, что износ практически всегда неравномерен, и количество замеров должно быть не менее 3…5, причём на равномерно принятых для оценки участках протектора шины. Перед измерениями покрышку следует тщательно очистить от грязи, пыли и фрагментов мелких камней, застрявших внутри.

Измерение протектора шин цифровым глубомером

Иногда требуется решить задачу – как измерить протектор шин штангенциркулем, чтобы определить степень равномерности износа. Этим устанавливается износ шин протектора не только по глубине, но и по радиусу перехода от окружности выступов к окружности впадин. Поступают так. Измеряют глубину рисунка на новом протекторе шины, а затем — линейный размер визуально изменённой зоны на эксплуатировавшейся детали. Разница определит степень износа и поможет принять верное решение о замене колеса.

Все измерения производят глубиномером, который должен быть установлен строго перпендикулярно образующей протектора шины.