Меню Рубрики

Установка гровера под болт

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.

источник

Стопорение упругими шайбами

Стопорение упругими шайбами основано на создании постоянных сил трения в резьбе и на торце гайки. Таким образом, в данном случае сочетается принцип стопорения гайки «на болт» и «на корпус».

Силы трения препятствуют отвертыванию гайки при вибрациях, пульсации сил, действующих на соединение, а также при появлении остаточных деформаций в системе (например, при смятии опорных поверхностей). Чем больше упругость шайбы, тем надежнее стопорение.

За исключением особых случаев, упругие шайбы устанавливают так, чтобы при окончательной затяжке обеспечивался жесткий упор гайки в опорную поверхность стягиваемой детали.

Простейшая и наиболее часто применяемая (хотя далеко не самая совершенная) форма упругого стопорения — разрезная пружинная шайба — шайба Гровера (иногда называемая просто «гровером»). Шайба (рис. 315) представляет собой изготовленное из закаленной стали кольцо с косым разрезом под углом

Читайте также:  Установка 2 видеокарт 760

15° к оси кольца. Наклон разреза делается левым для правой резьбы и правым для левой резьбы.

Концы шайбы слегка разведены и снабжены острыми кромками. При затяжке кольцо сжимается, кромки врезаются в тело гайки и в опорную поверхность (рис. 316), обеспечивая стопорение гайки «на корпус». Врезание заметно выражено в том случае, когда опорные поверхности имеют не слишком высокую твердость (НВ

Для увеличения упругости шайбы снабжают радиальными прорезями (рис. 325) или делают разрезными (рис. 326).

Применяют установку шайб одновременно под гайку и под головку болта (рис. 327).

Для удобства монтажа упругие шайбы иногда заделывают в гайку соединением, обеспечивающим возможность проворачивания гайки относительно шайбы (рис. 328, 329).

При необходимости увеличивать упругость применяют пружинные шайбы фасонного профиля (рис. 330, I—IV; 331).

Конструкции по рис. 330, II, III, IV и 331 рассчитаны на применение «висячих» гаек, обладающих свойством более равномерного распределения нагрузки по виткам резьбы.

В узлах, требующих еще большей податливости, применяют набор тарельчатых пружин (рис. 332), цилиндрические (рис. 333) или конические (рис. 334) витые пружины или пружины сильфонного типа (рис. 335).

Применяют также конические кольцевые пружины (рис. 336) с одним кольцом (рис. 336, I) или с двумя, а иногда и с большим числом колец (рис. 336, II, III).

Конструкции на рис. 336, I и III приспособлены к применению «висячих гаек». Однако висящая часть гайки в данном случае подвергается сжатию действием сопрягающегося с ней конуса, что может свести на нет положительные свойства висячих гаек.

Для устранения сжатия резьбу на участке, соответствующем конической части гайки, удаляют, как показано на рис. 336, IV. При групповой установке болтов (например, на цилиндрических фланцах) возможно упругое стопорение всей группы болтов введением между стягиваемыми фланцами цилиндрических витых пружин (рис. 337, I), упругих прокладок (рис. 337, II), кольцевых пружинных шайб разного профиля (рис. 337, III, IV).

Для стопорения гаек применяют упругие прокладки из синтетических материалов (нейлона, капрона, акрилона и т. д.). Примеры таких конструкций показаны на рис. 338, 339.

В конструкции на рис. 338 под гайку устанавливают пластмассовую шайбу, первоначальная форма которой показана на рис. 338, I.

После затяжки шайба деформируется (рис. 338, II). При этом материал шайбы затекает в витки резьбы, обеспечивая стопорение гайки и вместе с тем герметичность соединения, что бывает необходимым при определенных случаях установки. Аналогичным образом работает стопорно-герметизирующая прокладка, показанная на рис. 338, III.

В конструкциях на рис. 339, I, II, III применены втулки из пластмасс, заключенные в металлические корпуса. В свободном состоянии торцы втулок слегка выступают из корпусов. При затяжке втулки деформируются, создавая натяг и вместе с тем герметизируя соединение.

В некоторых случаях гайки затягивают до упора в упругий элемент, который в данном случае (в противоположность описанным выше конструкциям) нагружен полной силой затяжки и должен быть достаточно жестким и прочным. На рис. 340, I—IV показаны примеры подобных конструкций (в порядке возрастающей податливости).

На рис. 341 изображена установка болта с передачей полной силы затяжки на втулку из упругого материала, заведенную пол головку болта. Возможность вытекания материала втулки из-под головки предупреждается плотной посадкой в корпус головки и прилегающего к ней цилиндрического пояска на теле болта.

источник

Как правильно выполнять болтовое соединение

Без конролируемого натяжения:
Под гайки следует устанавливать не более двух круглых шайб (ГОСТ 11371). Допускается установка одной такой же шайбы под головки болтов. Решения по предупреждению самоотвинчивания гаек – постановка пружинных шайб (ГОСТ 6402), контргаек или других способов закрепления гаек от самоотвинчивания – должны быть указаны в рабочих чертежах марки КМ.

С контролируемым:
Независимо от способа натяжения болтов ответственное лицо в течение не более двух смен должно произвести наружный осмотр всех поставленных болтов и убедиться, что все болты соединения имеют установленную маркировку и одинаковую длину; под головки болтов и гайки поставлены шайбы; выступающие за пределы гаек части болтов имеют не менее одного витка резьбы с полным профилем над гайкой или двух витков резьбы под гайкой (внутри пакета); осевые усилия натяжения болтов соответствуют указанному в чертеже марки КМ; на собранном узле имеется клеймо бригады, выполнявшей эти работы, а результаты занесены в «Журнал выполнения соединений на болтах с контролируемым натяжением» (приложение Е).

Читайте также:  Установки твч санкт петербург

Конструктор по сути (машиностроитель)

что-то никогда об этом не задумывался, да и никто не упоминал какие-то правила. Единственное, тут уже выше заметили, что ставят под то, что вращают. Т.е. обычно под гайку. Связано с тем, что при закручивании происходит некоторое смятие поверхности стягиваемых деталей. И открутить потом из-за этого трудновато. Чтобы это исключить, и ставят шайбу. Пусть сама шайба и сомнет поверхность, но гайка по шайбе не испытает сопротивления. Вот если по каким-то причинам удобнее крутить болт (гайка труднодоступна или вообще в гнезде шестигранном), то тогда и надо ставить под головку.

Чтобы ставили с двух сторон, не видел. Если память не изменяет. Хотя никто и не запретит.

Конструктор по сути (машиностроитель)

По соображениям седьмого поста — если и ставить, то под верхнюю гайку. Но по такому бутерброду в принципе можно и обойтись без шайб. Ну, если пластина не совсем уж мягкая. По контровке — ХЗ. Вроде как и близко к методу двух гаек, но есть прокладка между ними. По месту надо смотреть. А без возможности определить реально я бы подстраховался всё-таки.

По пружинным шайбам — они плохо работают, уже несколько раз же вроде и тут обсуждали. Лучше применить гайки с юбкой с насечкой.

Еще нюанс: на фланцы трубопроводов при давлении выше 10 МПа шайбы между фланцем и гайкой по ГОСТ запрещено ставить.

Antonio_v, что там со ссылкой на еврокод?

источник

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.

Читайте также:  Установка вручную агента sccm 2012 вручную

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.

источник