Кріплення - те, на чому тримається цивілізація.

Кріплення - це деталі для нерухомого з'єднання частини машин і конструкцій. До кріплень зазвичай відносять болти, гвинти, шпильки, гайки, шурупи, шайби. Кріплення буває промислового чи широкого призначення. Кріплення промислового призначення - це вироби, які беруть участь у виробництві. У даній статті ми розглянемо промислові кріпильні вироби, що застосовуються для скріплення металевих деталей.



Кріплення - це деталі для нерухомого з'єднання частин машин і конструкцій. До кріплень зазвичай відносять болти, гвинти, шпильки, гайки, шурупи, шайби. Кріплення буває промислового чи широкого призначення. Кріплення промислового призначення - це вироби, які беруть участь у виробництві. У даній статті ми розглянемо промислові кріпильні вироби, що застосовуються для скріплення металевих деталей.

Асортимент кріпильних виробів

Видів кріпильних виробів неймовірно багато. Тільки промисловість США, наприклад, виробляє більше двох мільйонів типів кріпильних виробів на загальну суму в декілька мільярдів доларів на рік. Нижче представлені найбільш поширені види кріпильних виробів. Наведений огляд за потребою є коротким і, звичайно, далекий від вичерпної повноти. У ньому не розглянуті деякі спеціальні деталі для кріплення - наприклад, штифти і шпонки.

Болт

Металевий стрижень з головкою на одному кінці і гвинтовою нарізкою на іншому.

Механічне роз'ємне з'єднання деталей, розпірка елементів і конструкцій.

Зазвичай застосовують в парі з гайкою, головка болта, як правило, шестигранна.

Гвинт

Металевий стержень з головкою на одному кінці і гвинтовою нарізкою на іншому.

Механічне роз'ємне з'єднання деталей, точна фіксація елементів конструкції.

Головка - з шестигранна, потайная, напівкругла і ін Торець плоский і має фаску, щоб оберегти захід різьблення від ушкодження. Гвинт вкручують в отвір для гвинта.

Шпилька

кріпильний виріб у формі циліндричного стрижня із зовнішнім різьбленням на обох кінцях або на всій довжині стрижня.

Механічне роз'ємне з'єднання деталей, поверхні яких розділені значною відстанню.

Кінець шпильки угвинчують в одну з деталей, що з'єднуються, а іншу деталь притискують до першої при нагвинчуванні гайки на інший кінець шпильки. Можна застосовувати з гайками обох на кінцях.

Гайка

кріпильний виріб, що має отвір з різьбленням і конструктивний елемент для передачі крутного моменту.

Застосовують в болтових і шпилькових з'єднаннях. Колпачковую гайку застосовують як декоративну. Гайку-баранчик - для затягування вручну. Самоконтрящиеся гайку - при підвищених вібронагрузках.

Колпачковой гайка - елемент зі сферичною або плоскою торцевими поверхнями і глухим різьбовим отвором. Гайка-баранчик має плоскі виступаючі елементи для передачі крутного моменту. Самоконтрящиеся гайка має нейлоновий вкладиш, який оберігає її від мимовільного відгвинчування. Слід згадати ще гайку з фланцем, корончату, видовжену, прорізну і приварні гайки.

Шайба

кріпильний виріб у вигляді диска з отвором з отвором.

підкладають під гайку або головку болта або гвинта для збільшення опорної поверхні і (або) запобігання їх самовідгвинчування. Шайбу, що служить для запобігання самовідгвинчування кріпильних виробів називають стопорною.

Плоска шайба має плоску опорну поверхню. Пружинна шайба (також звана Гровер) - це розрізна кругла шайба, кінці якої розташовані в різних площинах. Виготовляють з пружинної сталі, як і контрящую шайбу (по виду нагадує гровер, але не має розрізу).

Заклепка

кріпильний виріб у формі гладкого циліндричного стрижня з головкою на одному кінці.

Для отримання нероз'ємного з'єднання за рахунок утворення голівки на іншому кінці стрижня шляхом його пластичної деформації.

Відповідність типу та довжини заклепки товщині деталей, що з'єднуються. Відповідність матеріалу заклепки матеріалу деталей, що з'єднуються.

Клепальні гайка

Заклепка з внутрішнім різьбленням.

Для встановлення в отвір на готовому забарвленому виробі, поверхню якої при цьому не пошкоджується.

Встановлюють за допомогою спеціального інструмента, що має знімну шпильку. На шпильку накручують клепальні гайку, потім її вставляють в отвір і розтискають.

Шплінт

Дротяний стрижень напівкруглого перетину, зігнутий майже навпіл.

Оберігає болт, гвинт або шпильку від мимовільного відгвинчування.

Необхідно отвір на кінці кріпильного виробу.

Матеріали і покриття

Кріпильні вироби найчастіше виготовляють із сталі, в тому числі з нержавіючої.

Необхідність застосування щодо дорогої нержавіючої сталі пояснюється тим, що через корозію щорічно втрачається близько 20% усього виробленого в Світ заліза. Витрати на ремонт або заміну проіржавілих кріпильних елементів у цьому випадку у багато разів перевищують вартість самих кріпильних виробів.

Стійкість по відношенню до агресивних речовин, відповідність високим гігієнічним вимогам - застосування неіржавіючих сталей незамінним у харчовій, хімічній і схожих з ними видах промисловості.

Крім того, кріплення з нержавіючих сталей не магнітиться, тому його можна використовувати в приладобудуванні.

Заклепки виготовляють не тільки зі сталі, але і з міді , латуні, алюмінію і різних сплавів. Це пов'язано з тим, що сплави, з яких виробляють заклепки, повинні бути досить пластичні для формування головок. Крім того, щоб уникнути температурної деформації з'єднання та електрохімічної корозії деталей найкраще виготовляти заклепки з металу, аналогічного скріплюють.

На кріпильні вироби часто завдають захисні або декоративні покриття. Захисні покриття оберігають деталь від корозійного впливу навколишнього середовища. Декоративні покриття надають виробу красивий зовнішній вигляд. Для нанесення захисних покриттів використовують в основному цинкування і хромування. Для декоративних - наносять мідь, нікель і хром.

Цинкове покриття з плином часу помітно темніє. Тому його не можна використовувати цинк в якості декоративного покриття. Цинк має негативний потенціал по відношенню до заліза, тому цинкове покриття, забезпечує електрохімічний захист чорних металів від корозії.

Найбільш поширеними способами нанесення цинку є гарячий і електролітичний способи покриття.

Гарячеоцинковане покриття отримують шляхом занурення вироби в розплавлений цинк при температурі 450-480оС. Товщина такого покриття коливається в межах 50-150 мкм. Електрооцінкованное покриття наносять в гальванічній ванні, його товщина 5-35 мкм.

Захисні властивості цинкового покриття можна посилити за допомогою обробки виробу в розчином хромової кислоти або її солей (пасивування). У результаті обробки на поверхні виробу утворюється хроматне плівка (з'єднання цинку з хромом). На захисні властивості цієї плівки практично не впливають механічні пошкодження, наприклад подряпини. Після хроматного пасивування покриття ставати зеленувато-жовтим з райдужним відтінком. Тому вироби з таким покриттям називають желтопассірованнимі.

У деяких випадках, наприклад, якщо покриття потім треба фарбувати, застосовують фосфатування.


Таке покриття володіє високими антикорозійними якостями і підсилює адгезію лакофарбових матеріалів до покриття. Для фосфатування сталевих деталей низької та середньої міцності широко використовують розчин солі Мажеф. Колір фосфатного покриття - від світло сірого до чорного.

Додаткова обробка, наприклад, промаслюванням, Гидрофобизирование або забарвленням ще більше підвищує захисні властивості фосфатних плівок. Промаслювання фосфатовані деталей зазвичай виробляють маслом, нагрітим до 100-110 ° С. Підвищення захисних властивостей промасленим фосфатної плівки можна характеризувати наступним прикладом: якщо на не фосфатовані стали в корозійної камері виявляється корозія через 0,1 то на фосфатовані і промасленим - через 40-48 ч. Наявність на поверхні основного металу фосфатних плівок, наповнених маслом або парафіном, різко знижує коефіцієнт тертя.

Монтаж і демонтаж

Природним властивістю кріпильних виробів, що забезпечує їх працездатність і надійність, є легкість їх монтажу і демонтажу. За деякими даними частка кріпильних операцій при технічному обслуговуванні зарубіжних вантажних автомобілів складає 3,9%, а в російських - 20-26% від загальної трудомісткості обслуговування. Для полегшення операцій монтажу-демонтажу, а також для того, щоб оберегти кріплення від самовільного відкручування, існує маса хитрих прийомів і винаходів. Наприклад:

- використовувати самостопорящиеся гайки - з кільцем з полімеру, обтиснуті на еліпс, обтиснуті по торцю та інші.

- Застосовувати володіють властивістю самостопоренія гвинти і болти, видавлюють різьблення в гладкому отворі в процесі складання.

- не застосовувати по 2-3 різних кроку різьблення на одному діаметрі болтів і гайок, відмовитися від надточних і точних різьб.

- робити шайби невипадні (збірка в процесі накатки різьби на болти і гвинти).

- використовувати різьбові фіксатори (герметики).

- застосовувати швидко встановлюються кріпильні деталі і системи, як правило, одноразового з'єднання.

Здатність болта або гвинта до монтажу та демонтажу багато в чому визначається видом його головки. Види головок досить різноманітні, проте всі вони є модифікаціями одного з основних типів головок - потаємний, напівкруглої, шестигранною.

Потаємна головка після установки повністю "потопає" в матеріалі закріплюється деталі і забезпечує збереження рівної поверхні.

напівкруглою головкою використовують у випадках, коли немає необхідності зберігати рівну поверхню закріплюється елемента, завдяки широкій несучої поверхні вона ефективно утримує закріплюється деталь.

Шестигранна головка - одна з найстаріших форм головок кріпильних елементів, в даний час замість них все частіше використовують голівки зі шліцом. стандартизована під відповідні розміри ключів. Шліц - це поглиблення або проріз на торці головки. Використання головок зі шліцом дозволяє економити метал при виробництві кріплення. Економиться метал і на виготовлення інструменту для операцій з кріпленням - адже за розміром викрутки істотно менше гайкових ключів.

Дуже довго шліци залишались прямими, поки в 1936 році не був запатентований хрестоподібний шліц. Він виявився більш ефективним і надійним, тому що дозволяв уникнути "зриву" шліца при відкручування гвинта. Слідом за хрестоподібним з'явилися й інші модифікації шліца і сьогодні в практиці найбільш широко зустрічаються такі їх види:

Прямий шліц
Самий неефективний і найстаріший з шліців. Має масу недоліків. Через те, що викрутку важко, або навіть неможливо, встановити співвісно з гвинтом, інструмент часто зісковзує з поверхні головки, що може призвести до пошкодження гвинта, поверхні деталі, а то й до травми людини.

Хрестоподібний шліц

Передає на кріпильний елемент до 50% зусилля, що подається на робочий інструмент. Цей шліц незрівнянно краще попередника, проте й він не позбавлений недоліків. Наприклад, він чутливий до перевантажень на завершальному етапі загортання гвинта, що може привести до зносу головки або наконечника викрутки.

Шліц в вигляді шестикутної зірки типу Torx

Передає на кріпильний елемент до 90% зусилля, що подається на робочий інструмент. Дозволяє виконувати монтаж під невеликим кутом до осі кріпильного елемента без втрати моменту обертання.

Шестигранний

Передає на кріпильний елемент трохи більше 20% від зусилля, що подається на робочий інструмент. Він здатний недовго передавати високий момент обертання на кріпильний елемент, потім у ньому з'являються невеликі вм'ятини і збільшується кут холостого ходу інструменту.

У деяких випадках перед проектувальниками стоїть прямо протилежна завдання - зробити кріпильне з'єднання, що не піддається демонтажу . З цією метою, наприклад, використовують кріплення зі зриваємо різьбленням, що значно ускладнює несанкціонований демонтаж

Огляд ринку кріплення

Здавалося б, виробляти кріплення не таке вже складна справа, але це оманливе враження. Високоякісний кріплення - складна наукоємна продукція. І, незважаючи на те, що в України кріплення випускають більше сотні підприємств, обсяг виробництва яких становить кілька сотень тисяч тонн, левова частка кріплення (за деякими даними, до 90%) надходить до нас з-за кордону.

Найбільш відомими торговими марками кріплення на українському ринку є

Koelner, Marcopol, Technox, Wkret-met, (Польща), Fasty, Metalvis, WH-Kote (Чехія), Gesipa, Dresselhaus, Fisher, Wurth (Німеччина), Bralo (Іспанія), Sariv (Італія), Shanghai Yang Zong Hardware (Китай), Raginenai (Литва), Omax (США), Mungo (Швейцарія), Gunnebo (Швеція), Sormat (Фінляндія).

Правда, як це часто буває, продукція, що продається під відомими марками, має сумнівне тайванські або таїландське походження.

Найбільш великими операторами українського ринку кріплення є компанії "ФМБ України" (торгова марка "Господар"), ЗАТ "Солді і К" (ТМ "Металвіс") і "Avis-metis". Добре зарекомендували себе "Київська кріпильна компанія", "Одеська Метизна Компанія", "Сіріус-Профікс", "Техніка Монтажу".

Серед вітчизняних виробників можна відзначити підприємства "Дніпрометиз" і " ; Дружківський метизний завод ". Як правило, продукція вітчизняних торговим марок, не поступаючись за якістю продукції європейських брендів, більш доступна за ціною.

Український ринок кріпильних виробів умовно можна розділити на чотири цінових діапазону:

- низьких цін - продукція вітчизняних виробників та виробників з країн ближнього зарубіжжя, в першу чергу Росії;

- помірних цін - вироби виробників країн Південно-Східної Азії (Китай, Тайвань, Таїланд);

- середніх цін - кріплення східно-європейських виробників - компанії: Metalvis, Koelner, Asmet, Wkret-Met, Technox, Marcopol, Good Work та ін;

- високих цін - продукція компаній розвинених країн: ABC, Fischer, Mungo, Bralo.

Стратегія продажів різна для оптових і роздрібних покупців. Для забезпечення роздрібних покупцем необхідний широкий асортимент товару, постійна наявність продукції на складі. Однак витрати окупаються за рахунок високої ціни. Середня націнка досягає 50%.

Оптовими покупцями зазвичай є машинобудівні та приладобудівні заводи. Середня націнка на оптову продукцію зазвичай не перевищує 30%.