Высокопрочный крепёж

Высокой прочности крепёжный элемент считается более распространённым видом на машинах и оборудовании. В международной классификации крепёжные элементы высокой прочности предусматривают детали с показателями временного предела прочности SB, приравненным к 800 Мпа. Предел прочности SB измеряется напряжением, соответствующим наибольшей нагрузке, которое предшествует разрушению образца. Учитывая этот показатель, класс прочности у подобных крепежей достигает: у болтовых в соединениях 8.8 и гаечных — 8. Какими преимуществами наделён высокопрочный крепёж: его характеристика и порядок подборки.

Выбор параметров

 Изготовление гаек считается высокопрочным с присвоенным им показателем класса прочности 8.0, 10.0, 12.0, 14.0 и болты — 8.8, 10.9, 12.9, 14.9. Характеристика на прочность крепёжных материалов определяется по выбору, которые соответствуют стальной марке и способу технологического процесса. 

Прочностные показатели отмечаются на поверхности головки болтов, что означает допустимую нагрузку для конкретного изделия. 

Определение не стандартных деталей

 Помимо отметки маркированного класса прочности на головку обязательно ставится клеймо завода, который изготовил детали. Если такое клеймо отсутствует, крепёжные изделия изготовлены без соблюдения стандарта, а значит нет гарантии на заявленную нагрузку, и во время работы могут разрушиться. 

В современных технологиях по изготовлению крепежей высокой прочности основываются на применении способов с холодным или горячим методом проведения высадки заготовочного материала с накаткой резьбовых соединений специальным автоматом.

 В работе пользуются разными горячевысадочными станками. Они обеспечивают выпуск крепёжных изделий с высоким прочностным напряжением в количестве около 200 штук/мин. Метизы выпускаются с кодом из цифр 8.8, 10.9, 12.9. За сырьё принимается низкоуглеродистая марка и легированная сталь, где содержание углерода достигает 0,40%, используются: 10КП, 20КП, 10, 20, 35, 20Г2Р, 65Г, 40Х.

 Применяемая сталь проходит последующую термическую обработку электропечью, что приводит к изменению механических свойств крепёжных элементов. Оборудование работает в защитной среде, которое предотвращает обезуглероживание деталей. Изготовители метизов обеспечены необходимыми приспособлениями по выпуску термически обработанных высокопрочных крепежей с более потребляемой высокой прочностью 8.8, 10.9, ГОСТ 22356-70, и Р 52643-2006. 

Что считается достоинством крепёжного материала?

 Применение высокой прочности крепёжных элементов увеличивается год от года. Их преимущества:

• Выдержка, устойчивость к высокой нагрузке, например, болт 12.9 может лопнуть под напряжением 1200 Н/мм?, а такой же по диаметру, имеющий низкий класс 4.8 – 420 Н/мм?, с меньшим нагрузочным напряжением в 2.7 раз (под влиянием класса прочности).

• Применение крепёжных изделий с меньшими параметрами с той же нагрузкой.

• Сокращение металлоёмкости крепёжного материала и снижение стоимости на 30-40% с затратами на детали.

К преимуществам высокой прочности крепежа можно также отнести меру учёта большего количество вопросов в момент проектирования. Есть возможность запланировать крепёжные узлы с высокой прочностью метизов, имеющие небольшие габариты, которые рассчитаны для выдержки больших нагрузок. Элементы с более высокими характеристиками сопротивляемости при механическом разрешении. 

Применение высокопрочных болтов снижает металлоёмкость конструкции, поскольку кроме снижения массы крепежа разработчики получают возможность более гибкого проектирования конструкций за счёт снижения геометрических размеров сопрягаемых элементов, например, фланцев. 

Использование высокопрочного крепежа идеально для проведения последующих ремонтных и восстановительных работ и ревизий, так как значительно повышается возможность многократного повторного использования крепежа и увеличивается ресурс оборудования. 

Сфера, где применяют метиз

 Прочное изделие находит применение:

1. Агрессивная среда химического производства.

2. Высокотемпературный режим, станкостроение.

3. Для работы с низкими температурами на Крайнем Севере.

4. Для узлов с/х оборудования, автомобильная промышленность, дорожно-строительная техника.

5. Крепления ж/д механизмов, краны, мостостроение, ограждающие фрагменты на автодорогах.

Прочные крепёжные элементы необходимы при высоком разрывном усилии. Когда предъявляются высокие требования к крепёжным соединениям, где наблюдается повышенная динамическая и статическая нагрузка. Одновременно сохраняется надёжность крепёжного узла. 

Применяемое сырьё для прочного метиза

 Надёжные крепёжные детали изготавливаются из стальных марок вида 35, 20Г2Р, 40Х. Больше всего применяется стальная марка 20Г2Р. Поставка калиброванной стали для специальной отделки поверхностей производится мотками и прутками диаметр 14 — 21 мм. В виде соединительных элементов применяется в машиностроительной промышленности, строение приборов и на строительных работах. 

Чем отличается отечественный метиз от других производителей

 В европейских странах обозначают прочный крепёж HV. Высокая прочность изделий используется в основном при работе с металлическими конструкциями и области мостов. Нормативы стран EN и DIN предусматривают "гарнитурный набор". Гарнитура наполнена болтами, шайбами и гайками. Обязательное соблюдение важных правил: детали от одного брэнда. Запрещено смешивание крепежа с разными производителями.

 Отечественная подборка крепёжных изделий называется болтовыми комплектами и не требуется набор одного изготовителя. Наши правила на прочные изделия разработаны по стандартам ISO, которые принимались в 1984 году. Сегодняшняя вся документация Германии вводилась в 2006 г. В них существуют отличия в сравнении с современными стандартами.

 При рассмотрении механических свойств крепёжных предметов можно обнаружить некоторые разночтения в характеристиках:

1. Относительное сужение.

2. Удлинение.

3. Разница в пределах прочности.

4. Другая твёрдость.

5. При сравнении наших правил с европейскими нормами, можно отметить, что у нас предел текучести не фиксирован, а европейские нормативы их обязывают.

Критерии выбора материала

 Разъёмные соединения можно обеспечить деталями высокой прочности с небольшими габаритами, которые не уступают сварке и превосходят по прочности заклёпки. Часто используемая техника и массивные строительные металлоконструкции нуждаются в использовании высокопрочных крепёжных элементов. Недопустимо стремиться к снижению расходов и устанавливать низкопрочные крепёжные детали. Это приведёт к разрушению конструкций. Чтобы избежать гальваническую коррозию, подборку метизов проводить с учётом совместимости металла с конструкцией. 

Сравнительные достоинства

 Какие возможности крепежа высокой прочности в сравнении со сварочным креплением:

1. Болтовое крепление понижает трудоёмкость монтажа, появляются возможности допускать к сборке исполнителей, которые имеют среднюю квалификацию, можно проводить автоматизацию, механизировать сборочный процесс.

2. Применять высокой прочности крепление при сборке металлоконструкций с использованием элементов из трудно свариваемой стали, имеющей повышенную прочность.

3. Легче контролировать целостность соединённых болтов, в то время как у сварных швов обнаруживаются скрытые дефекты.

Достоинства в сравнении с заклёпочным креплением

 В настоящее время заклёпки устарели. Их заменили болтовыми комплектами высокой прочности, которые равномерно распределяют напряжение. Их можно легко заменить на случай износа, простые в работе при сборке/разборке конструкций, можно многократно использовать, что облегчает труд при ремонте механизмов и узлов. 

Обозначение маленьких диаметров

 Для маркировки прочности деталей с меньшими диаметрами применяется система циферблата. 

1. Позиция стрелки указывает 12 часов — считается контрольной отметкой, это или товарный знак изготовителя или поставить точку.

2. Одним или двойным штрихом обозначается прочность.

3. Если прочность 12.9 — указывают точку.

 Шпильки обозначают по торцевой поверхности. На детали, имеющей неполную резьбу, код из цифр наносят по её гладкой части. Кроме этого, шпильки также маркируют по цвету:

1. Жёлтым обозначают класс 8.8.

2. Белым 10.9, часто бывают условные обозначения, нанесенные по торцам.