Сегодня в промышленности приборы из любых материалов часто соединяются с помощью крепежа, чтобы можно было получить чистые и прочные соединения. Другие альтернативные методы соединения материалов включают сварку, пайку, склепку, склеивание и т. д., чтобы соединить материал надолго. Вот почему большинство крепежных элементов служат лучше, поскольку соединение можно монтировать и демонтировать, не повреждая соединяемые компоненты.
Сегодня вы познакомитесь с определением, применением, функциями, материалами и типами механических креплений. Вы также узнаете преимущества и недостатки этих креплений по сравнению с процессом постоянного соединения. Из материала вы узнаете что такое стопорные шайбы, болты, гайки и др., сферы применения крепежа, материал изготовления и т.д.
Что такое крепеж?
Крепеж – это устройство, которое механически соединяет два или более объекта вместе. Обычно крепежные детали могут быть постоянными или непостоянными, но часто используются для создания непостоянных соединений. Это позволяет демонтировать или снимать стыки, не повреждая соединяемые детали. Другие процессы соединения, такие как сварка, создают неразъемное соединение.
Крепежные элементы используются в разных сферах, например, в металлообработке и деревообработке. Использование крепежа в качестве процесса соединения в этой области во многом облегчило жизнь, о чем будет сказано ниже. Металлический крепеж должен быть прочным и выдерживать значительные нагрузки. Их часто производят с использованием процессов порошковой металлургии и литья.
Резьбовые соединения являются наиболее широко используемыми для сборки деталей, поскольку они обеспечивают простоту установки и демонтажа по мере необходимости. Резьба крепежа стандартизирована по двум основным стандартам: ISO (метрическая) и ANSI (унифицированная). Их резьба также может быть правой или левой, в зависимости от применения, но большинство из них имеет правую резьбу. Резьбовой крепеж бывает трех основных типов: болты, винты и шпильки.
Применение крепежа
Сегодня крепежные детали применяются широко, поскольку они дают больше преимуществ по сравнению с другими методами соединения. Фактически, почти все промышленные применения могут быть спроектированы с использованием крепежных элементов, только необходимо учитывать некоторые факторы. Что следует учитывать:
- Резьба
- Приложенная нагрузка на крепеж
- Жесткость крепежа
- Также необходимо учитывать количество необходимого крепежа.
При выборе крепежа для конкретного применения необходимо также учитывать некоторые моменты. Это включает:
- Доступность
- Процесс установки
- Окружающая среда ( температура, влажность, осадки и др.)
- Ограничения по весу
- Соединяемые материалы
Обычные применения крепежных элементов вокруг нас включают стулья, столы, табуреты, двери, окна, кухонную утварь, электрические устройства и т. д. Крепежные детали широко используются в автомобильной промышленности, авиации, сельскохозяйственном оборудовании, морской технике и т. д. Фактически везде, где имеется дело с оборудованием крепежные детали всегда применяются.
Крепежные материалы
Как указывалось ранее, порошковая металлургия или литье являются обычными методами изготовления крепежных изделий. Крепежные детали обычно изготавливаются из стали. Основными используемыми стальными крепежными изделиями в промышленности являются углеродистая сталь, нержавеющая сталь и легированная сталь.
Некоторые другие материалы, такие как титан, алюминий и различные сплавы, также используются для изготовления металлических крепежных изделий. В большинстве случаев на металлические крепежные детали можно наносить специальные покрытия или гальваническое покрытие для повышения их эксплуатационных характеристик, например, повышения коррозионной стойкости. Цинк, хром и горячее цинкование являются обычными методами нанесения покрытий на крепежные детали.
Виды крепежа
Ниже приведены распространенные типы крепежа и их описание.
Резьбовая крепеж:
Крепеж с резьбой имеет внутреннюю и внешнюю резьбу. Винты, гайки и болты – распространенные типы резьбовых соединений.
Болты – имеют головку на одном конце, обычно с шестигранной головкой, и резьбу на другом. Болты обычно используются вместе с гайкой, а иногда и с шайбой, чтобы удерживать их на месте.
Винты – похожи на болты, потому что у них также есть головка на одном конце и резьба на другом. Винты обычно используются для ввинчивания в отверстие с внутренней резьбой. Винты с головкой под ключ, крепежные винты и шурупы – это разные типы винтов.
Шпильки – в этом случае шпильки имеют резьбу на обоих концах и, следовательно, не имеют головки. Они также используются для соединения компонентов с отверстиями с внутренней резьбой. Однако в этом случае две соединяющихся части.
Гайки
Гайки используются вместе с болтом для скрепления двух или более частей вместе. Общие типы гаек включают:
Гайки шестигранные – это плоские шестигранные гайки с внутренней резьбой. Это наиболее распространенный тип гаек, который используется во многих областях.
Контргайки – эти типы креплений используются, когда гайку необходимо зафиксировать на месте, не зажимая другой объект.
Гайки с нейлоновой вставкой – гайки шестигранной формы имеют нейлоновую вставку, которая предотвращает раскручивание гайки из-за вибрации.
Срезные гайки – эти типы крепежа представляют собой конические гайки с шестигранной точкой захвата, которые отламываются при достижении максимального крутящего момента. Эти гайки трудно удалить.
Крылышки – имеют два внешних крыла, которые позволяют вращать вручную. Они обычно используются в тех случаях, когда гайка будет регулярно сниматься.
Шайбы
Шайбы – это тип крепежа, используемые между болтом, винтом и гайкой для скрепления материала. Их основная цель – увеличить площадь опоры на головке, а также защитить находящийся под ней материал от повреждений. Ниже представлены различные типы шайб и их использование.
Плоские шайбы – это наиболее распространенные типы шайб, которые используются для равномерного распределения нагрузки на болт, винт и гайку при затягивании крепежа.
Чашечные шайбы – имеют форму чашки, так что головка крепежа может поместиться. Они создают гладкую поверхность с головкой крепежа, они используются в сочетании с шурупом для дерева.
Пружинные шайбы – эти типы креплений также известны как стопорные шайбы, потому что они предотвращают ослабление болта, винта или гайки.
Стопорные шайбы – это такой вид шайб, в конструкции которых предусмотрен так называемый тормозящий( стопорный ) элемент – зубцы, насечки, усики, лапки и т.п.
Заклепки
Как уже упоминалось ранее, заклепки являются постоянным крепежом, то есть после снятия их нельзя использовать повторно. Заклепки используются в некоторых отраслях промышленности и для некоторых специальных применений. Однако они обычно используются для соединения металлических листов и пластин.
Заклепки – эти тип крепежа, который состоят из шляпок и оправок. Они используются для соединения двух материалов. Во время работы оправка вдавливается в корпус заклепки, заставляя корпус расширяться и захватывать материал. Оставшаяся оправка отрывается, как только ее захватывают.
Заклепки с большим фланцем – похожи на заклепки по своему применению, но имеют фланец большего размера.
Многозахватные заклепки – эти типы креплений используются при соединении материалов разной толщины. Обычно требуются заклепки разных размеров. Заклепки с несколькими захватами очень универсальны и экономичны.
Достоинства и недостатки крепежа
Преимущества:
Ниже приведены преимущества крепежных изделий в различных сферах их применения:
- Возможность соединения высокопрочной стали с пределом прочности на разрыв Rm = 1500 МПа.
- Требуется минимум места внутри оборудования.
- Обслуживание оборудования легкое и простое.
- Возможность соединения листов различной толщины с помощью только одной гайки.
- Возможны все варианты из листового металла с поверхностным покрытием.
- Легкая и простая установка в любом направлении работы.
Недостатки:
Несмотря на хорошие преимущества крепежа, некоторые ограничения все же имеют место. Ниже перечислены недостатки крепежных изделий в различных сферах их применения:
- К компонентам добавляется дополнительный вес.
- Линии стыков видны.
- Для них требуются отверстия, ослабляющие компоненты.
Заключение
Обычно крепежные детали могут быть постоянными или непостоянными, но часто используются для создания непостоянных соединений. Это устройства, которые механически соединяют два или более объекта вместе. Это все для этого поста, в котором мы обсудили определение, применение, функции, материалы и типы механических креплений. Вы также узнали о преимуществах и недостатках этих креплений.
