Как сделать неоткручиваемые болты
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 05.10.2024
Резьбовые соединения используются и в конструкции пластиковых детских игрушек и при возведении мостов. Единственное сходство такого крепежа заключается в том, что его можно монтировать и демонтировать при необходимости. Для удержания резьбового крепежа бывает достаточно силы приложенной в момент затяжки, но гораздо правильнее, с точки зрения безопасности, заблокировать резьбовое соединение в ответственных частях конструкции. Например, клапанная крышка двигателя автомобиля должна быть надежно закреплена во время движения, в то же время обязана быть съемной, так как компоненты двигателя необходимо обслуживать. При постоянной вибрации, или механическом воздействии резьбовому соединению нужна защита от самораскручивания. Рассмотрим методы надежной фиксации резьбовых соединений.
Виды резьбовых соединений
Болты с гайками — самый распространенный вид резьбового крепежа. Используется практические везде, от автомобилей, до радио антенн на крышах высоток. Встречаются так часто, что сложно найти конструкции без них.
Винты и отверстия с резьбой. В этом соединении винт устанавливается в предварительно высверленное отверстие с нарезанной резьбой.
Винты по конструкции похожи на болты, но различие кроется в применении: болты используют чтобы соединить детали насквозь, для фиксации на болт накручивается гайка, а винты вкручивают в соединяемые детали, в заранее подготовленную резьбу.
На фото винты с головкой под внутренний шестигранник, которые соединяют алюминиевые компоненты. Такие винты используются вместо болтов для облегчения веса конструкции и для упрощенного монтажа — чтобы зафиксировать детали достаточно доступа с одной стороны.
Бывают и отдельные детали с резьбой для соединения между собой — например, валы или корпуса, как правило, цилиндрической формы. Самый простой пример, встречающийся в быту — лампочка с резьбой, которая вкручивается в патрон. На приведенном ниже рисунке схема двух цилиндрических корпусов, соединенных вместе.
Как надежно зафиксировать резьбовое соединение
Методы делятся на: механические приспособления и специальные составы, предотвращающие ослабление соединения. Ниже приведены самые распространенные механические приспособления, которые используют для предотвращения ослабления резьбового крепежа.
Стопорная пружинная шайба или гровер — представляет собой один виток пружины, который подкладывается под гайку при закручивании. Создает распорное усилие на гайку, благодаря этому противостоит её ослаблению и раскручиванию в условиях вибрации.
Стопорная шайба с внутренними зубцами. Зубцы придают стопорной шайбе эффект пружины и предотвращают ослабление крепежа если конструкция подвергается деформации или вибрации. Используется при болтовом соединении, так же сочетается с винтами, шпильками и штифтами. Задействуют соединения с подобным стопорным механизмом при сборке мебели и постройке деревянных сооружений, домов.
Стопорная шайба с наружными зубцами — применяются для фиксации электрических проводов. При использовании болтов или винтов в электрических цепях используется контактная шайба с наружными зубцами. Благодаря своей форме, шайба с наружными зубцами увеличивает площадь контакта в месте соединения, а эффект пружины добавляет надежности фиксации. Такие шайбы изготавливают из нержавеющей стали или подвергают дополнительной оцинковке.
Стопорная шайба Nord-Lock — состоит из двух одинаковых стопорных шайб, с радиальными ребрами на одной стороне и клиновыми поверхностями на другой. Радиальные ребра оказывают силовое воздействие на поверхность соединения прикрепляемой детали. Клиновые поверхности увеличивают усилие затяжки. Применяются в условиях сильной вибрации и при значительных динамических нагрузках.
Гайка с зубчатым фланцем, по сути это гайка со встроенной зубчатой шайбой, имеет такие же свойства, что и зубчатая гайка — создает пружинящий эффект и увеличивает площадь контакта, предотвращая самораскручивание, но сокращает количество элементов конструкции.
Гайка самоконтрящаяся с нейлоновым кольцом. За счет нейлоновой вставки происходит торможение хода завинчивания и гасятся механические колебания, защищая резьбовое соединение от ослабления.
Стопорение проволокой — используется в аэрокосмической отрасли, оборонной промышленности и автоспорте, там, где открутившийся элемент попав в другие движимые части конструкции, нанесет непоправимый вред. Метод фиксации трудоемкий и весьма сложный в освоении — установка стальной проволоки в отверстие в винте или гайке и жесткая фиксация этой проволоки к другой детали. Используется и для совместной фиксации двух деталей, как на фото. Самое сложное при установке стопорящей проволоки правильно сориентироваться в направлении движения резьбы, и выбрать верное направление вязки, иначе установка подобного фиксатора бесполезна.
Корончатая гайка выглядит как обыкновенная шестигранная гайка с одной стороны, но с другой стороны у нее по контуру расположен ряд зубьев в форме короны, отсюда и название. Количество прорезей от 6 до 8, в зависимости от диаметра. Металлический шплинт продевается через резьбу и фиксируется между зубьями корончатой гайки, тем самым надежно блокирует резьбовое соединение от самопроизвольного раскручивания.
Такой метод используется для фиксации ступицы колеса автомобиля.
Часто для фиксации резьбы используется специальный состав или клей. Сам фиксирующий состав не в состоянии удерживать детали, но запросто может предотвратить раскручивание гайки либо болта.
К примеру, в нефтедобывающей промышленности, где на механизмы и конструкции действует постоянная вибрация используют сочетания пружинных шайб и фиксирующих составов.
Чтобы фиксирующий состав выполнял свое прямое назначение, он должен полимеризоваться — перейти из жидкого состояния в твердое. Компоненты состава вступают в реакцию с кислородом и отвердевают, но сложность в том, что рабочая поверхность внутри витков резьбы герметична, к ней нет доступа кислорода. Чтобы обойти эту проблему в химических фиксаторах резьбы состав вступает в реакцию с металлом и отвердевает при отсутствии кислорода. В итоге, между внутренней и внешней резьбой образуется пластиковый полимер, который обладает высокой адгезией. Для демонтажа крепежных элементов, зафиксированных подобным образом, придется приложить существенное усилие.
Составы бывают жидкие и пастообразные. Выбор зависит от типа соединения: для крепежа малого диаметра применяется жидкий фиксатор, он равномерно распределяется по поверхности; для крепежа больших диаметров используют пастообразные средства, так как они хорошо удерживаются на большой площади нанесения.
Что выбрать
Пружинные и зубчатые шайбы — используют в условиях небольшой вибрации и не интенсивных динамических нагрузках на конструкцию, имеют минимальную стоимость.
Шайбы типа Nord-Lock — применяются там где к резьбовому соединению предъявляются повышенные требования по безопасности: в тяжелой промышленности и машиностроении. Они противостоят высокой вибрации и способны удерживать крепеж при высоких нагрузках. Значительно технологичнее остальных видов шайб, и как следствие, дороже.
Гайки с фланцами и контрящим кольцом — способны выдержать воздействие вибрации чуть выше чем пружинные и зубчатые шайбы, но сокращают количество деталей конструкции. Стоимость их, также не велика.
Стопорение проволокой — дорогостоящий и очень трудоемкий способ фиксации резьбы. Если вы не строите гоночный болид или летательный аппарат, использование такого способа будет неоправданным.
Корончатая гайка — применяется там, где ослабление и самораскручивание крепежа может вызвать критическую ситуацию, отлично противостоит высоким нагрузками и вибрации, стоит дороже пружинных гаек или шайб, так как конструкция сложнее и в ней взаимодействуют несколько элементов.
Фиксирующие составы — в зависимости от типа могут противостоять низким и высоким вибрационным нагрузкам, стоимость их так же может существенно варьироваться.
Гайки могут отвинчиваться в самый неподходящий момент. Из-за ослабленного соединения расшатывается мебель, откручиваются детали велосипедов и тренажёров, на ходу отваливаются колёса автомобиля. Особенно часто эта проблема возникает при вибрации. Есть несколько простых способов стопорения резьбы: с помощью специальных гаек, шайб и анаэробного фиксатора. Рассмотрим их.
1. Самоконтрящаяся гайка с нейлоновой вставкой DIN 985
2. Гайка с фланцем DIN 6923
У гайки с фланцем широкая опорная поверхность и специальные насечки, которые создают плотное сцепление. Неплохой вариант для бытового использования, но не подходит для ответственных соединений.
3. Корончатая гайка DIN 935
Часто корончатые гайки применяют в критически важных механизмах, в том числе в авиастроении. После закручивания гайки её стопорят при помощи проволоки. Также можно аккуратно просверлить болт и вставить в отверстие шплинт. Стороны шплинта устанавливаются в пазы корончатой гайки, а свободные концы разводятся. Это не позволит гайке открутиться до тех пор, пока вы не вытащите шплинт.
4. Пружинная шайба гровера DIN 127
Шайба гровера сделана из пружинной стали и берёт на себя часть нагрузки, которая действует на гайку. Пружинные шайбы используют один раз и часто ставят вместе с обычными. Это распространённый тип фиксации из-за низкой цены изделия, однако при высокой нагрузке соединение может ослабнуть.
5. Зубчатая шайба DIN 6798
Одно из самых недорогих и популярных решений – зубчатая шайба DIN 6798, у которой надежное соприкосновение с опорной поверхностью и невысокая цена. Зубчатые шайбы часто используют в стиральных машинах. При установке важно соблюдать крутящий момент, чтобы не перетянуть и не сгладить шайбу, иначе она станет бесполезна.
6. Клиновая шайба Infix
Клиновые шайбы применяются попарно, затягиваются до нужного предела. Секрет в том, что угол подъёма внутренних клиньев выше угла подъёма резьбы, и самопроизвольное отвинчивание невозможно. Чтобы разобрать соединение, надо приложить большее усилие, чем при затяжке. Такие шайбы не раскрутятся от вибрационных нагрузок, поэтому их применяют в военном и гражданском машиностроении для ответственных соединений.
7. Анаэробные фиксаторы резьбы
Ещё один беспроигрышный вариант при вибрации – анаэробные герметики. Фиксатор наносят на место, где будет гайка, а затем накручивают её. Текучий гель вытесняет воздух вокруг и не позволяет гайке перемещаться по резьбе. После застывания соединение получается неразборным. Есть разные типы фиксаторов. При использовании особо прочных снять гайку можно только ударным гайковёртом или под нагревом.
Соединения должны быть надёжными, фиксируйте их правильно!
Барашковые болты очень часто просто незаменимы в решении разных задач. Проблема только в том, что они могут в нужный момент не оказаться под рукой, или у них неудобные рукояти, которые неудобно затягивать. А между тем сделать подобный болт можно буквально за пару минут из того, что есть под рукой.
Читайте в статье
Что потребуется для изготовления болта с ручкой
Похожие болты вы увидите в офисных стульях или в другой похожей мебели, они же используются в качестве регулировочных ножек. Их можно использовать в качестве стопора для фиксации подвижной детали.
Как сделать болт с пластиковой ручкой: пошагово
Алгоритм сборки очень простой, и вся работа займёт у вас не больше пары минут.
Чтобы ручка точно не прокрутилась на болте, резьбу внутри крышки лучше надрезать в нескольких местах.
В результате вы получите удобный инструмент для фиксации подвижных деталей. Нужно помнить только одно: к таким болтам нельзя прилагать большого усилия при закручивании, потому что термоклей может не выдержать чрезмерного давления. А вот если вместо термоклея вы используете эпоксидную смолу, то можно не беспокоиться за прочность детали. Времени на застывание уйдёт больше, придётся подождать пару суток, но взамен у вас появится прочный и долговечный крепёж, который всегда будет под рукой.
Некоторые умельцы предлагают и другие варианты, например наплавить на головку болта не термоклей, а обычный более тугоплавкий пластик, который обеспечит более надёжную фиксацию. Для этого болт зажимают в дрели и на больших оборотах проводят головкой по пластику. От трения пластик нагревается и наматывается вокруг головки.
Барашковый болт из обычной цепи и другие идеи
Есть и другой вариант решения этой задачи, очень популярный среди самодельщиков.
Есть и другие варианты выполнения такие изделий, некоторые из них изложены в этом видеоматериале:
Открутить заржавевший, окислившийся болт или гайку – всегда для нас проблема. Вроде ничего сложного, но времени и сил на такое занятие может уйти достаточно много.
Так же обломанный болт зачастую является следствием большого числа неприятностей независимо от модели и марки транспортного средства. Под влиянием неблагоприятной среды болты ржавеют. Проявляется хрупкость металла и болт ломается внутри резьбы при откручивании из-за сильной нагрузки.
Подготовка к работе
Не всегда можно найти под рукой необходимое оборудование для таких работ, особенно в домашних условиях. Применять можно подручные инструменты, которые найдутся практически у каждого хозяина.
Прежде чем приступить к откручиванию болта, заранее накройте болт смоченной керосином ветошью.
Чем дольше ветошь пролежит на нем, тем проще будет открутить.
В случае отсутствия времени, можно обработать болт чистым керосином либо смазкой WD-40. Необходимо обстучать болт молотком, затем побрызгать WD-40 либо керосином.
Через 1-2 минуты необходимо снова обстучать болт и приступать к его откручиванию. В случае отсутствия смазки и керосина можно применить тормозную жидкость или обычный уксус.
Расштавывание болта
Необходимо его не откручивать, а закручивать. Если болт чуть сдвинулся, необходимо его опять откручивать. Когда болт перестанет крутиться, необходимо завернуть его до упора. Этот способ поможет Вам, неторопливо, но уверенно, открутить ржавый или окислившийся болт.
Молоток и зубило
Для откручивания болта можно применить молоток и зубило.
Откручивание с помощью нагревания
Очень эффективным методом является нагревание болта. Нагревать его возможно паяльником или газовой горелкой. Греть нужно в течении 5-10 минут. Чем сильнее вы нагреете, тем быстрее и легче открутите ржавый болт. Главное, необходимо крутить его пока он не остыл.
Откручивание газовым ключом
Так же можно воспользоваться газовым ключом.
Этот инструмент имеет хороший мощный зажим, который позволяет обхватывать даже круглые предметы.
Но у ключа есть недостатки, его применение невозможно там, куда тяжело подлезть.
Выкручиваем обломанный болт
Экстрактор имеет обратную резьбу.
В отверстие вкручивается экстрактор. При закручивании экстрактора, а точнее его обратной резьбы в обломанный болт, вы вместе с последним извлекаете его.
Если болт обломался и есть возможность до него достать, то Вам нужно восстановить геометрию того, что от него осталось. Воспользуйтесь напильником либо крупнозернистой наждачной бумагой. Потом нужно аккуратно накернить поверхность. Иначе сверло будет всегда гулять по остатку болта и сделать отверстие строго по центру не получится. Так же необходимо соблюсти соосность. Отверстие должно быть просверлено, как можно ближе к центру болта.
Необходимо начинать сверлить сверлом небольшого диаметра и чётко расположить отверстие по центру. Центрированное отверстие очень просто можно расширить. Диаметр экстрактора необходимо брать на 1мм больше, чем диаметр отверстия. Важно не просверлить насквозь отверстие, чтобы экстрактору было за что зацепиться.
Экстрактор нужно вкрутить в углубление поверхности болта. Затем экстрактор необходимо установить в углубление и нанести удар молотком, стараясь забить в отверстие, как гвоздь. После этого он должен остаться в углублении.
Специнструмент
Одним из эффективных инструментов для откручивания гаек является гайколом.
Пользоваться им достаточно просто: накидываем инструмент на гайку, вкручиваем встроенное зубило, раскалываем гайку и спокойно ее выкручиваем.
Когда болт крепежного соединения проворачивается
Изредка случается, когда в резьбовом отверстии проворачивается болт, как открутить его, рассмотрим подробнее.
Сначала нужно поддеть изделие гвоздодером и постараться вытащить его как можно выше. Оставляя соединение в натяжении, медленно ключом выворачиваем его. Если нет в наличие гвоздодера, можно использовать отвертку. Если болт небольших размеров, можно извлечь его пассатижами.
Головка зажимается, и с применением силы тянется вверх. Если болт не представилось возможным извлечь сразу, тогда начинайте вращение зажатой кусачками головки против часовой стрелки, не ослабляя усилия вверх.
Не нужно смазывать болты литолом или солидолом.
Эти смазки предназначены для трущихся деталей. Если ими смазать болт или гайку, со временем смазка затвердеет и открутить будет сложнее, чем ржавый болт. Лучше смазывать болты и гайки, когда их закручиваете, графитовой смазкой.
Ее можно купить в любом автомагазине.
Надеюсь, что статья была полезной и помогла Вам найти выход из сложной ситуации.
Читайте также: