Резьбовые шпильки (виды, типы, применение): классы прочности, все особенности конструкции по ГОСТ 9066-75, угол наклона резьбы
При необходимости закрепить самые разнообразные конструкции из металла достаточно широко используют резьбовую шпильку. С ее помощью можно всегда гарантировать, как соединительную прочность, так и повышенную надежность.
Особенности конструкции резьбовых шпилек
Подобные крепежи выпускаются по требованиям ряда нормативных документов. Сюда относится много стандартов, основными из которых считаются ГОСТ22032, ГОСТ22042, DIN 976, DIN 972. В них регламентируется материал для изготовления, параметры конструкций, а также геометрическая размерность.
Шпилькой принято называть пруток с резьбой, где отсутствует заголовок на окончании. Такая особенность дает возможность проводить стягивание между собой отдельных деталей. Они способны вкручиваться в резьбовые отверстия.
Гаечные элементы, при этом, накручиваются на двух концах. Резьба может присутствовать не только на всем изделии, но и на отдельной его части. Производители предлагают определенные типы резьбовых шпилек по конструкциям. Их различает, как выполнение, так и размер диаметра.
В конкретной разновидности определено три класса по точности. По своему значению диаметр обычно составляет от шести миллиметров до сорока восьми. Требования заказчика или конкретный ГОСТ регламентируют изделие по длине.
Материалы для производства резьбовых шпилек
С учетом эксплуатационных условий, а также типа детали изготавливаются из различного материала. Это сталь:
- Нержавеющая;
- Легированная;
- Углеродистая.
Метизы, а также шпильки, где предусмотрено наличие ввинчивающегося окончания, предназначаются обычно для выполнения стяжек изделий с отверстиями гладкими. Их принято изготавливать из 30ХМА, 14Х17Н2, 20Х13 и т.д.
Из 09Г2С изготавливают изделия, которые применяют вместе со стальными или титановыми деталями. Когда предстоит работа с соединениями фланцевого вида, рекомендуется делать выбор в пользу стальных марок – 09Г2С или 35 и 40Х. более подробную информацию можно почерпнуть из конкретных ГОСТов, применяемых в процессе изготовления различных конструкций.
Виды шпилек резьбовых
По своим конструкционным особенностям резьбовые шпильки имеют различия. Для большинства случаев определены следующие стандарты:
- Меньше резьбовой части идет диаметр гладкой;
- Они соответствуют друг другу.
Шпильки для деталей с гладкими отверстиями
ГОСТ22042 регламентирует подобный тип. По размеру шпилька определяется собственным диаметром. Параметры обычно заносятся в определенную табличную форму. Верхняя строка предназначается для обозначения резьбового диаметра. Наличие скобок указывает на не запрещенную, но не рекомендуемую размерность.
По своему значению диаметр у изделий варьируется, начиная с шести миллиметров, заканчивая сорока восьмью. По шагу резьба может выполняться либо крупно, либо мелко. Максимальная длина соответствует пятьсот миллиметров.
Шпильки с подобной конструкцией принято выполнять из бронзы, а также стали. Она может быть, как углеродистая, так и легированная. Применяют изделия в основном для бытовых целей, а также в сфере строительства.
Шпильки с ввинчиваемым окончанием
Когда у шпильки присутствует ввинчиваемое окончание, ее выпускают по требованиям трех нормативных документов. Это – ГОСТ22034, ГОСТ22038, ГОСТ22032.
Резьбовая нарезка также может располагаться не только на отдельной части у прутка, но и заполнять полностью все тело. Отличия заключаются в диаметрах и длинах.
Для изделий из легких сплавов производят крепежи в соответствии с ГОСТ22038. Что касается ГОСТ22034, он предназначен для метизов, которые принято ввинчивать, как в изделия из стали, так и из бронзового материала.
Самым распространенным является ГОСТ22032. В этом стандарте обозначаются характеристики для стальных вариаций. Их предлагают вкручивать в заготовки титановые, а также латунные и металлические.
Резьбовой шаг у подобных крепежных элементов может различаться по размерности. он бывает крупным либо мелким. Причем, это относится к различным сторонам. По значению диаметр может варьироваться от трех миллиметров до сорока восьми.
Фланцевый вариант
Специальным метизовым типом являются фланцевые детали. С их помощью на практике принято выполнять соединения трубопроводных частей.
Это и паровые, и турбинный, и газовые объекты. Температурный режим их работы способен составлять порядка шестисот пятидесяти градусов. Параметры изделий сведены в ГОСТ9066.
Основные типы:
- У гладкой части значение диаметра меньше, чем резьбовой;
- Однозначно равные диаметры;
- Когда по всей длине идет отверстие по резьбовому диаметру превосходящему гладкий отрезок;
- Присутствует выступ с четырьмя гранями наряду с осевой частью отверстия.
Приваренные изделия
Их прямое предназначение обеспечивать приварку к изделиям из стального материала. Выпускают их обычно в соответствии с ГОСТ Р55738 в одном из следующих исполнений:
- Для сварок посредством газа;
- Сварки контактной;
- Дуговой.
Закладные
С их помощью обеспечивается монтирование к основаниям монолитным, а также бетонным. Они способны фиксироваться в монолитную основу в процессе ее создания, отличаясь при этом, изогнутыми формами.
ГОСТ24379 включает в себя полностью параметры этих изделий.
С резьбовыми нарезками по DIN 975
Здесь резьбовая нарезка распространяется полностью по всей длине. На практике они нашли свое применение в воздуховодах, а также потолочных вентиляционных креплениях и т.д.
Материалом обычно выбирается сталь, как углеродистая, так и нержавейка. Значение длины выпускаемых шпилек составляет один метр или два. По диаметру различны. Это М4-М36.
Применения резьбовых шпилек
Подобные крепежные элементы применяют в самых различных областях не только строительной сферы, но и производственной.
В качестве основных направленностей стоит отметить:
- Работы, связанные с ремонтом и строительством;
- Проведение монтажа. Это механизмы с крупными габаритами, а также станки, не говоря уже об оборудовании;
- Сооружение конструкций из металла;
- Монтирование воздуховодных и вентиляционных систем;
- Собирание стендов наряду с разнообразными постройками, а также каркасов.
Для того прочно и надежно фиксировать оборудование со значительными габаритами их принято широко использовать в сфере машино- и станкостроения.
Для машиностроения наиболее уместны в использовании шпилечные детали, где предусмотрено ввинчивающееся окончание. Это обусловлено особенностями их конструкции. Здесь одно окончание затягивается посредством гайки. Другое просто ввинчивается.
Как выбрать резьбовую шпильку
Каждая шпилечная разновидность выполняется с расчетом на работу, где известна конкретная нагрузка. Полностью от размерности, материала, а также конструктива зависит их несущая возможность.
Если речь идет о плоскости, все будет связано с глубиной возможного ввинчивания шпильки. Резьбовой шаг в основном влияет на такой показатель, как грузоподъемность.
Когда нагрузка направлена полностью под прямым углом, шпилечную несущую способность принято определять, исходя из сопротивляемости материала, в том числе на срез и изгиб. На подобный показатель также оказывает влияние и значение пруткового диаметра.