Все о плоских шайбах
В процессе использования болтов, саморезов и шурупов иногда возникает необходимость в дополнительных элементах, позволяющих крепче закрутить крепеж, приложив нужную силу, и быть уверенным, что головка крепежного изделия не провалится внутрь поверхности. Чтобы обеспечить все эти задачи, была создана очень простая, но эффективная деталь, которая называется шайба. Зная особенности и разновидности данного изделия, можно умело его использовать, добиваясь максимального результата в работе.
Описание и назначение
При работе с крепежными изделиями время от времени возникает ряд сложностей, которые удалось решить только с появлением шайб. Благодаря небольшому металлическому плоскому диску с отверстием по центру мастер может избежать:
Благодаря созданию шайбы, название которой пошло от немецкого Scheibe, удалось получить более полный контроль в процессе завинчивания крепежных элементов и получения надежной их фиксации.
Несмотря на простоту конструкции, именно шайба дает возможность увеличить прижимную поверхность, а в некоторых случаях сделать соединение деталей более плотным. Благодаря широте применения данного изделия производители побеспокоились о том, чтобы диаметр внутреннего отверстия был разным.
Плоские шайбы могут создаваться из различных материалов, но неизменным остается их качество, которое контролирует ГОСТ 11371-78. В продаже можно встретить данное изделие в двух вариантах:
В зависимости от использования можно выбирать простые шайбы или усиленные, способные выдерживать большие нагрузки. Данный вариант успешно используется в легкой и тяжелой промышленности. Наиболее популярными отраслями использования шайб являются:
Поскольку вариантов того, где можно использовать шайбы, довольно много, важно уметь правильно подбирать разновидности в конкретной ситуации, иначе соединения будут некачественными, что повлечет за собой массу негативных последствий.
Чтобы разбираться в том, какие шайбы для чего нужны, важно знать технические характеристики каждого варианта изделия.
Шайба пружинная – один виток, а сколько силы!
История появления шайбы гровер
Шайба Гровера появилась в конце XIX века при бурном расцвете многих отраслей промышленности, особенно приборостроения и машиностроения. Это повлияло на потребность в более качественных резьбовых соединениях.
Обычный крепёж (гайки, болты) не мог справиться с нагрузками, которые появились в результате технического прогресса. В итоге прочность соединений крепёжных деталей значительно снижалась и приводила к неожиданным действиям.
Использование клёпаных соединений не стало выходом из существующей ситуации. Они не всегда были удобны в использовании, а если удавалось их применить, то впоследствии возникали трудности при обслуживании. Требовался крепёж, сдерживающий ударные нагрузки и выполняющие роль стопора.
Такими свойствами стала обладать шайба гровер, названная по имени изобретателя Д. Гровера. Как она выглядит, можно увидеть на фото гровера.
Шайба Гровера, особенности и преимущества
Шайба Гровера, особенности и преимущества
Шайба Гровера или просто гровер, какие достоинства позволяют использовать ее в наше время? Ведь ее изобретение пришлось на пик производства машин, промышленного оборудования. При значительных вибрациях, болтовые соединения раскручивались. Вот здесь пригодились ее возможности.
Нередко этот вид метизов называют пружиной, но на самом деле, теперешний вариант пружиной не является. Немного отогнутые, с загнутыми концами и зарезанными краями под углом 700. Но на момент своего первого использования — это был самый прогрессивный метиз.
Применение дает следующие преимущества:
Промышленное производство немного упростило форму, но надежность резьбового соединения осталась, как и прежде.
Гровер – материалы и технология производства.
Для каждого материала крепежа изготавливается аналогичный гровер. Это — медные, алюминиевые, бронзовые и другие материалы. Для металлических крепежей применяются метизы из высокоуглеродистой закаленной стали, с нанесением защитной пленки при помощи процесса гальваники. Но при любом выборе материала, он должен быть прочнее, вгрызаться в тело болта при крепеже.
Для лучшей работы на некоторые виды метизов наносится специальная насечка, для невозможности самостоятельного раскручивания. Область применения — на ответственных объектах. Например, для сборки отдельных участков пути на железной дороге. Здесь используют кованные двухвитковые метизы.
В отличие от обычных, они не сводятся при обтяжке в плоскую пластину. В процессе затягивания, концы шайб впиваются в тело шляпок и даже при повышенных вибрациях, полотна рельс не раскручиваются.
Область применения пружинной шайбы Гровер.
Данный вид металлических прокладок используют повсеместно, где есть болтовое соединение. Устанавливают вместе с простой прокладкой под головку болта.
Изготавливают двумя способами. Первый — самый простой. На концах Гровера делается срез края под углом. Когда затягивают гайку, эти края сходятся вместе.
Второй способ производства более сложный, но надежный. Он выдерживает разнонаправленные сильные нагрузки. При нем, на краях делается еще больший загиб.
Для основной правой резьбы, делают накатку, для закручивания по часовой стрелке. На левой, применяют накатку против часовой стрелки. Метиз для этой резьбы должен соответствовать данному виду. В основном, левую резьбу устанавливают на вращающиеся детали механизмов. Это делается для предотвращения раскручивания резьбового соединения.
Это важно. При сборке деталей, установке Гровера следует использовать только предназначенные для этой резьбы метизы.
Самым главным достоинством пружинных шайб является дешевизна при производстве. Но есть недостатки.
Некоторые минусы применения.
При проведении испытаний были выявлены следующие недостатки:
Поэтому, в современном производстве, все чаще применяют новые, более надежные средства крепления.
Способы замены Гровера.
Вариантов замены этого метиза очень много:
Заканчивая, хочется напомнить, что одними из лучших средств закрепления резьбы, является сварка, кернение болта, краска. Но при разборе таких соединений следует применять болгарку, а не гаечный ключ.
Принцип работы шайбы
На вид она выглядит очень просто, представляя собой разрезанный диск с разведёнными концами, которые находятся в разной плоскости. Такая форма шайбы подходит для предотвращения самопроизвольного откручивания другого крепежа за счёт упругой деформации, формирующейся под нагрузкой.
Например, когда подкладывается гровер под гайку, она пытается двигаться в обратную сторону, но кромка шайбы упирается в корпус и обеспечивает неподвижность крепежа. Таков принцип работы гроверов.
Соответствие шайбы ГОСТ 6402
Изготавливают гровер, как указано в ГОСТе (пружинная сталь 65Г), с последующей термообработкой. Это снижает внутреннее напряжение металла, увеличивает его прочность и противостояние к внешним воздействиям, а также снижает хрупкость изделия.
Шайбы Гровера могут выпускаться с покрытием или без него. Нанесённое покрытие улучшает антикоррозионные свойства, а хромовое покрытие ещё придаёт большей твердости шайбе и увеличивает срок службы.
Гровер диск выпускается в четырёх видах: лёгкие, нормальные, тяжёлые и особо тяжёлые. ГОСТ описывает все показатели, которыми должны обладать пружинные шайбы, а также представлена таблица размеров шайбы-гровера. На вид диска влияет профиль катанки.
Острая кромка диска также останавливает самопроизвольное отвинчивание за счёт упора в металл, поэтому, когда необходимо отвинтить крепёж, на гайке обычно остаются механические повреждения (царапины) от острой кромки как от резчика.
Второй раз использовать диск в сборке с крепежом не рекомендуется, и, когда эта рекомендация игнорируется, то крепёж откручивается в самый не подходящий момент.
Отношение к шайбе гровер за рубежом
Пружинная шайба гровер может иметь разновидности (пружина из двух витков, диск с насечкой, например, как пружина из двух витков, как шайба с насечкой). Несмотря на важность в обеспечении безопасности в собранном крепеже, пружинные диски имеют недостатки, которые вызывают сомнения в их эффективности.
Например, в Германии ограничили использование гроверов до определённого параметра прочности для крепежа и назначили переходный период, после которого должны полностью отказаться от их использования.
Это отношение к пружинным дискам в качестве стопорных элементов поддержало NASA в конце прошлого века. К такому заключению это агентство подошло после выхода статьи о шайбе Гровера, где сделан вывод, что диск имеет эффект стопара только в момент стягивания. Когда оказывается зажатой со всех сторон, то превращается в обыкновенный плоский диск без выполнения стопорных функций.
Чем можно заменить пружинную шайбу гровера
Провести фиксацию гайки можно при применении самых различных элементов, их было выпущено достаточно много. Гровер, так по-другому называется пружинная шайба, часто заменяют следующим:
Как правило, выбор проводится в зависимости от эксплуатационных условий.
Окончательный вывод
Такие противоречивые мнения наводят на мысль нужна ли такая деталь в крепеже? По результатам анализов можно сделать следующий вывод. Пружинная шайба выполняет свои стопарные функции, имеет преимущества перед другими упругими шайбами из-за своей дешевизны.
Напрашивается вывод: если шайба гровер более дешёвая в сравнении с другими, но обладает стопорными свойствами, технологична при производстве, то зачем от неё отказываться?
Краб система для профильных труб: особенности выбора и применения крепежных систем и соединительных элементов
Что такое такелажная скоба? Стандарты размеров, современные виды, правила и особенности выбора
Что такое фундаментный болт? Советы по выбору размера, особенности применения, маркировка и классификация крепежных изделий
Пусть она не попала в каталог лучших товаров, но далеко не всегда необходимо применять дорогостоящие материалы, если вибрационные нагрузки имеют единичные случаи.
Откуда взялось название «гровер»?
Существуют две основные версии того, почему шайба пружинная гровер так называется. Согласно первой, оказалось увековеченным имя изобретателя. В пользу такого предположения говорит тот факт, что вплоть до начала пятидесятых годов слово «Гровер» в советской технической документации писалось с большой буквы. После того как в СССР началась кампания борьбы с иностранными словами, по мнению тогдашних лингвистов, только засорявших «великий и могучий», транзисторы стали называть триодами, резисторы — сопротивлениями, а шайба-гровер была переименована в пружинную, или в крайнем случае рекомендовалось писать этот термин с маленькой буквы.
Второй вариант происхождения термина основан на его предполагаемом родстве с английским словом «Grow», означающем «рост». Если размышлять образно, то чем сильнее зажимается крепежное соединение, тем больше сопротивляется этому, в силу своей пружинной природы, шайба-гровер. А при отвинчивании она распрямляется, и ее максимальный поперечный размер увеличивается, то есть растет.
Все крепежные изделия, производимые в нашей стране, строго стандартизированы. Не составляет исключения и шайба-гровер. ГОСТ 6402-70 четко регламентирует механические свойства «шайб пружинных», материалы, из которых они изготавливаются, и геометрические размеры, по которым их выполняют. В этом нет ничего удивительного, от этой, на первый взгляд, второстепенной сборочной единицы может зависеть безопасность эксплуатации сложной машины.