Особенности болтовых соединений
Их конструкция включает:
- болт;
- шайбу;
- гайку;
- соединяемые детали.
Болтовые соединения характеризуются разными размерами. Они зависят от:
- шага резьбы;
- габаритов стержня и головки;
- формы.
В болтовых соединениях каждый диаметр болта является характеристикой, определяющей размер головки и подразумевает возможность использования нескольких вариантов длины. Последняя у болта — это значение от поверхности опорной головки до резьбового конца стержня (L). Этот показатель у резьбовой части зависит от условий: характеристики L и диаметра стержня. Последние 2 показателяприменяются при условном обозначении болта. Подбор комплектующих для выполнения болтовых соединений выполняют по ГОСТ 1759- 70.
Вопрос уменьшения трения при закручивании решается путем помещения шайб под головку и гайку. В соединениях используются 2 шайбы: одна устанавливается под головку, а другая — под гайку. Способом, предотвращающим раскручивание последних в болтовых соединениях, является использование пружинных шайб и контргаек. Их не используют при применении высокопрочных болтов, которые эксплуатируют на второстепенных конструкциях.
Классификация болтовых соединений
Виды болтовых соединений выделяют по способу передачи усилий. Выделяют следующие виды:
- срезные;
- фрикционные;
- фланцевые;
- фрикционно-срезные.
Первые из них деформативны, поскольку наблюдается сопротивление болтов срезу и соединяемых деталей смятию, при этом передаются усилия, связанные с внешним сдвигом. С целью увеличения силы трения поверхности соединений обрабатывают пескоструем, газоплазмой или механическии методом.
Фрикционные соединения являются сдвигоустойчивыми. При их сборке используются сдавленные метизы. При этом достигают наибольшего натяжения за счет использования стали повышенной прочности. Для контроля усилия натяжения высокопрочного болта применяют динамометрические ключи.
В фланцевых соединениях используются плоские детали разной формы с отверстиями, в которые вставляются болты или шпильки. В них продольная сила направлена перпендикулярно плоскости соединения.
Фрикционно-срезные соединения применяются, если соединяемые элементы сооружений из металлоконструкций подвергаются воздействию циклических и статистических нагрузок. Наиболее трудоемким видом болтовых соединений при монтаже являются фрикционные соединения по сравнению с другими видами.
Классы точности
Различают 3 класса точности болтов:
- А — повышенная;
- В — нормальная;
- С — грубая.
Они определяют допуски на отклонения диаметра от заявленного. В классе А оно не должно превышать 0,3 мм. Эти отверстия просверливают в металлических деталях с постепенной рассверловкой до необходимого диаметра или применяют кондукторы-шаблоны. Установка болта производится ударом молотка.
Если диаметр стержня меньше диаметра отверстий на 1-3 мм, используют болты класса В. Болты класса С монтируют в отверстия увеличенного диаметра, как правило, в нерасчетных соединениях.
Классы прочности
Эта характеристика прочности определяется механическими свойствами болтовых соединений. Все крепежные элементы, за исключением гаек, подразделяются на 11 категорий. Их маркировка осуществляется 2 цифрами, разделенными точкой. Первая из них показывает предел прочности (МПа), уменьшенной в 100 раз. Правая отражает предел текучести, уменьшенный в 10 раз от временного сопротивления.
На эту характеристику прочности оказывает влияние наличие углерода в составе. Чем его больше, тем прочность хуже. Другие показатели, оказывающие влияние на класс:
- способы обработки заготовки;
- марка стали.
Другие параметры изделий
Наибольшим спросом при выполнении работ пользуется шестигранная головка, которая может принимать и другие формы, в частности, круглую, овальную или квадратную. Головки выпускаются разного размера.
Стержни могут включать резьбовую нарезку по всей поверхности или на его отдельной части. Резьба может иметь разный шаг, сторону.
Выбор изделия выполняют в зависимости от характера работы. В стыках и узлах их размещение производят на самом допустимом минимуме друг от друга. При больших расстояниях используются конструктивные соединительные болты. При соединении на срез не следует применять болты с разным диаметром. В соединениях прорабатываются меры против самоотвинчивания болтов. При работе нельзя использовать их и гайки, которые не имеют маркировки.