Шпилька (деталь) — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 марта 2017; проверки требуют 5 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 марта 2017; проверки требуют 5 правок. | Эта статья или раздел описывает ситуацию применительно лишь к одному региону, возможно, нарушая при этом правило о взвешенности изложения. Вы можете помочь Википедии, добавив информацию для других стран и регионов. |
Шпилька — крепёжное изделие в виде стержня с наружной резьбой, образующее соединение при помощи гайки или резьбового отверстия.
Конструкция и размеры шпилек стандартизированы (ГОСТ 22032-76*, ГОСТ 22033-76*, ГОСТ 22034-76*, ГОСТ 22035-76*, ГОСТ 22036-76*, ГОСТ 22037-76*, ГОСТ 22038-76*, ГОСТ 22039-76*, ГОСТ 22040-76*, ГОСТ 22041-76*, ГОСТ 22042-76*, ГОСТ 22043-76*, DIN 525, DIN 835, DIN 939, DIN 940, DIN 975, DIN 976). Шпилька предназначена для соединения между собой деталей, имеющих гладкие или резьбовые отверстия. Изготавливается с номинальным диаметром резьбы от 2 до 52 мм с различным сочетанием крупных и мелких шагов, длиной до 2 м.
Механические свойства шпилек, болтов и крепёжных винтов из углеродистых нелегированных и легированных сталей по ГОСТ 1759.4-87 [1] (ISO 898/1-78) при комнатной температуре характеризуют 11 классов прочности: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9. Первое число, умноженное на 100, определяет номинальное временное сопротивление в Н/мм², второе число (отделённое точкой от первого), умноженное на 10, — отношение предела текучести к временному сопротивлению в процентах. Произведение чисел, умноженное на 10, определяет номинальный предел текучести в Н/мм².
Как правило, шпильки производятся на станках-автоматах из автоматной стали.
Размеры шпилек строго стандартизированы нормативными документами. Наиболее часто применяются шпильки: стандартные (DIN 975) и шпильки штанги (ГОСТ 22032-76).
Согласно ГОСТ 22032-76 шпильки производятся с диаметром резьбы от М2 до М48 при длине стержня до 300 мм. Размеры некоторых типовых образцов следующие:
- Диаметр d = 3 мм, длина L от 16 до 160 мм, шаг резьбы 0.5 мм;
- Диаметр d = 4 мм, длина L от 18 до 160 мм, шаг резьбы 0.7 мм;
- Диаметр d = 5 мм, длина L от 20 до 160 мм, шаг резьбы 0.8 мм;
- Диаметр d = 6 мм, длина L от 25 до 160 мм, шаг резьбы 1 мм[1].
- ГОСТ 27017-86 Изделия крепёжные. Термины и определения.
Все о резьбовых шпильках
Дата публикации: 30.05.2016
Шпилька широко применяется для крепления различных деталей. При этом в качестве фиксирующего элемента на оба конца шпильки могут накручиваться гайки.
Либо один конец шпильки вворачивается непосредственно в тело детали (для этого в ней предварительно сверлиться стандартный паз и нарезается внутренняя резьба).
Резьбовая шпилька является стандартным крепёжным изделием. Её материал, конструктивные размеры и прочие параметры регламентируются ГОСТ 22032-76, ГОСТ 22042-76, а также DIN 975 и DIN 976.
DIN – это Немецкий институт по стандартизации. Поэтому в сравнении с российским ГОСТОм, зарубежный стандарт предполагает наличие определённых нюансов:
-
DIN 975 Шпилька резьбовая (штанга) – этот стандарт регламентирует конструкцию шпилек со сплошной (по всей длине) метрической резьбой.
Шпилька предназначается для потолочного крепления вентиляционных систем, воздуховодов и пр. Допускает наращивание крепежа при помощи соединительных гаек с метрической резьбой.
Для производства резьбовых шпилек используется углеродистая, автоматная сталь (в том числе с гальванической оцинковкой) или нержавеющая сталь. Метрическая резьба – с натягом (для обеспечения прочной фиксации и неподвижности соединений). -
DIN 976 Шпилька резьбовая оцинкованная – в отличие от предыдущего изделия, шпилька по стандарту «976» имеет расширенный размерный ряд по длине (от 25 до 300 мм). По диаметру резьбы изготавливаются шпильки от М6 до М16.
Материалом для шпильки служит углеродистая, оцинкованная сталь, нержавеющие стали А2 или А4, латунь. Используется в промышленности, строительстве для соединения узлов и деталей при помощи гаек и шайб.
Для успешного применения шпилек стандарта DIN 976 необходимо точное знание размеров крепежа. Если же таких данных нет, лучше использовать метровые шпильки DIN 975 – с нарезкой длины «по месту». -
ГОСТ 22032-76 Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 1d. Класс точности В. Конструкция и размеры – Российский стандарт распространяется на сравнительно большой класс крепёжных резьбовых шпилек, регламентируя изделия с резьбой от М2 до М48. При этом гаечный и ввинчиваемый конец шпильки могут иметь крупный или мелкий шаг резьбы. Допускаются варианты, когда крупная резьба нанесена на гаечный конец, а ввинчиваемая часть шпильки имеет мелкую резьбу – или наоборот. Размерный ряд по длине ввинчиваемой части шпильки – от 3 до 48 мм.
Материалом для шпильки служит легированная сталь, допускается также изготовление из алюминия, бронзы, латуни.
Шпильки изготавливаются из углеродистой легированной стали, алюминия, бронзы или латуни.
Рекомендации по выбору
Как и любое крепёжное изделие, резьбовые шпильки рассчитаны на работу с определённой нагрузкой. Несущая способность шпилек зависит от их размера, вида материала, а также характера приложения нагрузки. В большинстве случаев шпильки рассчитаны «держать» нагрузку, действующую либо в плоскости, параллельной оси шпильки, либо перпендикулярной ей.
В первом случае несущая способность крепежа целиком определяется глубиной вкручивания шпильки – её резьбовая часть работает в условиях распределённой нагрузки на растяжение. На грузоподъёмность шпильки также будет влиять тип резьбы (точнее, её шаг – крупный или мелкий), но по сравнению с глубиной вкручивания это влияние не столь существенно.
Во втором случае (когда нагрузка направлена перпендикулярно оси шпильки), несущая способность целиком определяется сопротивлением материала, работающего на изгиб и срез. Решающим фактором повышения грузоподъёмности при этом будет вид материала стержня (твёрдая сталь предпочтительнее мягкой латуни или алюминия) и его диаметр. Длина резьбовой части и вид самой резьбы не принципиальны (хотя и должны обеспечивать прочное крепление шпильки в месте «заделки» в деталь или при накручивании гаек).
Кроме перечисленных факторов, при выборе материала шпильки необходимо учитывать условия окружающей среды. При агрессивном воздействии, длительную работу лучше обеспечит крепёж из нержавеющей или оцинкованной стали. Однако нельзя забывать, что контакт разнородных металлов (к примеру, стали и алюминия) приводит к возникновению электрохимической коррозии, которая быстро разрушает мягкий металл и резко снижает несущую способность соединения.
И наконец, конкретные значения длины и диаметра резьбовых шпилек (при известном характере нагружения и условий окружающей среды) можно определить по специальным таблицам.
Работа крепежа на пределе текучести
В ряде случаев взаимное крепление деталей должно обеспечивать высокую прочность и герметичность конструкции. При наличии внутренних сил (к примеру, давления рабочего тела) крепёж даже очень прочно стянутых деталей будет «играть», поскольку металл резьбовых шпилек обладает определённой податливостью. Чтобы «выбрать» эту податливость (которая характерна для нагрузок в области упругой деформации материала), резьбовые шпильки затягивают определённым моментом в несколько этапов – сперва чтобы «оказаться» в зоне упругой деформации, а затем при дальнейшей затяжке подойти к границе предела текучести.
При этом обеспечивается максимальная надёжность соединения. Однако крепёж становится одноразовым – открученные шпильки уже нельзя использовать повторно, поскольку их материал уже «потёк» (при работе в зоне пластической деформации размеры изделия после снятия нагрузки не восстанавливаются!).
Материалы подготовлены специалистами компании «Трайв-Комплект».
Просмотров: 8393
30.05.2016
Шпилька резьбовая, резьба метрическая или просто штанга. WikiСтатья.
Шпильку метрическую также называют шпилька-штанга резьбовая или просто штанга. Это крепеж, который всегда пользуется спросом. По статистике менеджеры ГОСКРЕП выделяют метрическую шпильку в своих топ-продажах вне зависимости от сезонности.Конструкция шпильки метрической
Согласно DIN 975 длина резьбовой штанги составляет 1 или 2 метра. Стандарт DIN 976-1 регламентирует длину изделия в зависимости от диаметра. На многих сайтах к российскому аналогу часто причисляют ГОСТ 22023-76. Однако изделие, выполненное по ГОСТу, предназначено для фланцевых соединений и регламентирует параметры резьбы. Такому изделию характерна неполная резьба.
Широко используется крепежное изделие, соответствующее DIN 975, которое представляет собой стержень с равномерной метрической резьбой по всей длине крепежа. При необходимости шпильку нарезают на требуемую по проекту длину.
В типоразмере указывается внешний диаметр крепежа и общая длина. В не зависимости от линейного размера шаг резьбы регламентирован по диаметру:
| шпилька М6 — шаг 1,00 мм |
| шпилька М8 — шаг 1,25 мм |
| шпилька М10 — шаг 1,50 мм |
| шпилька М12 — шаг 1,75 мм |
| шпилька М14 — шаг 2,00 мм |
| шпилька М16 — шаг 2,00 мм |
| шпилька М20 — шаг 2,50 мм |
| шпилька М24 — шаг 3,00 мм |
Назначение шпильки резьбовой
Штанга-шпилька предназначена для следующих задач:
- обеспечение расстояния, задела от несущей поверхн ости до рабочей прикрепляемой конструкции
- наращивание, удлинение конструкции, имеющей метрическую резьбу
- фиксация различных конструкций или ее отдельных элементов в процессе возведения
Примеры применения шпильки
Наиболее очевидным является использование метрических шпилек при установке различных инженерных систем под потолком. При посещении гипермаркетов, различных офисов, расположенных в помещениях с высокими потолками, производственных цехов, видны конструкции воздуховодов, вентиляций и других обязательных систем для обеспечения жизнедеятельности. Конструктивное отстояние необходимо для удобного, быстрого монтажа и последующей эксплуатации, ремонта. Объем работ, который приходится на данный тип строительства, очень велик, а значит и потребности в данном метрическом крепеже.
При работах с деревянными конструкциями шпилька выполняет роль стяжки элементов. После установки основного строительного материала (бруса, сруба, бревна) конструкция смещается из-за усушки древесины. Чтобы не допустить этого, деревянные конструкции стягивают посредством резьбовой шпильки — для придания сооружению достаточной прочности. Это один из вариантов фиксации деревянных элементов между собой: достаточно надежный и экономичный.
Метрическую резьбу можно устанавливать в бетон, наращивая сверху деревянные элементы.
Важную роль осуществляют шпильки и при стяжке опалубки: во время формирования фундамента необходимо сохранять форму конструкции и шпилька резьбовая имеет достаточную прочность для данной задачи.
Шпилька-штанга является адекватной заменой пружинного узла: экономически выгоднее, результат тот же.
Также с помощью метрической шпильки можно соединить брусья большого сечения. Например, как надежно скрепить деревянные профили толщиной 25 см? В сумме они составят полметра! По старинке использовали скобы. В настоящее время более надежным является применение именно шпильки. Коронкой биметрической по дереву подготавливают отверстие под шайбу плоскую увеличенную DIN 9021, фиксируя сверху гайкой DIN 934.
За счет шпильки резьбовой можно сделать исполнение нестандартного соединения. Например, в идеале для крепления требуется болт 8х300. То есть диаметр М8 будет вполне обеспечивать прочность узла (или будет единственным решением), но длина должна составлять 0,3 метра. Типоразмера данного крепежа не существует; максимальная длина для М8 является 0,2 м (М8х200). Индивидуальное изготовление возможно, но может оказаться нерентабельным. Нестандартное крепление можно получить, используя шпильку DIN 975 и две гайки DIN 934. Для этого накрутите на шпильку две гайки рядом. Затем перемещайте одну к другой, применяя ключи и закручивая их в противоположные друг от друга стороны. Образуется максимально плотное и прочное соединение, напоминающее собой болт с высокой головкой и длинным стержнем. Полученный нестандартный болт при необходимости можно обработать, отрезав болгаркой ненужную длину у образованной головки.
Наиболее востребована штанга DIN 975, изготовленная из оцинкованной стали классом прочности 4.8. Также используются изделия, исполненные из высокопрочной и нержавеющей стали, которые можно также купить в ГОСКРЕП, обратившись к менеджерам. В зависимости от требований проекта подбирается тип крепежа, чтобы последующая эксплуатация конструкции была обеспечена достаточной прочностью.
Шпилька резьбовая – решаем проблемы крепежа в рыхлых материалах + видео
Необходимость в различных крепежных элементах возникает практически на всех этапах ремонтно-строительных работ. Сегодня мы хотим рассказать об одном из видов крепежа, название которого – шпилька резьбовая.
Происхождение шпильки с резьбой и область ее применения
Изначально данный крепеж был задуман для применения в машиностроении, основная задача такого крепежного элемента – это соединение деталей, которые имеют ровную и гладкую поверхность. Данный крепеж представляет собой стержень, у которого на концах имеется резьба, сегодня наряду со стандартным строением крепежа можно увидеть шпильки с резьбой по всей длине детали.
Конечно, такой универсальный крепежный элемент не мог быть не замечен строительной индустрией, и в скором времени из машиностроительной сферы он плавно перешел на вооружение в различные строительные технологии, где оказался как раз кстати. Задачи, с которыми помогает справиться шпилька, довольно разнообразны, и вот некоторые из них.
К примеру, одно из главных назначений такого крепежа – это соединение между собой различных модификаций фланцев. Конечно, наш крепеж так и выполняет свою соединительную функцию, но обратите внимание на водостоки труб, спускающихся с крыш, все трубы крепятся к стене, с помощью хомутов они установлены на шпильке.
Как вы думаете, как проводится установка больших рекламных щитов, билбордов? Все правильно, именно такой принцип крепления позволяет большим конструкциям прочно стоять на земле. В тот момент, когда заливают бетонное основание для рекламного щита, проводят установку резьбовых элементов, их так и называют – шпильки крепежные. После этого главная конструкция щита одевается на них и зажимается гайками.
Строительные шпильки и их разновидности
Такие крепежные элементы выпускаются в различных модификациях, предназначенных специально для применения в быту и для проведения ремонтных работ. В первую очередь нужно отметить длину выпускаемой детали, она может начинаться от 100 миллиметров и заканчиваться длиной в 2 метра. Также особую роль играет резьбовое соединение, рассмотрим, что оно включает в себя!
- Метрическая резьба с двух концов. Шаг резьбы зависит от диаметра каждого изделия индивидуально.
- Строительные шпильки могут состоять из резьбы метрической, на одном конце, и резьбы по дереву на другом. Это сделано для того, чтобы деталь можно было вкручивать в деревянную поверхность или пластмассовую пробку для анкерных болтов.
- Шпильки со шляпкой, такая модификация позволяет уменьшить количество использованных деталей в процессе крепления. В частности, заменяет шайбу и болт.
Такие модификации и разновидности исполнения крепежной детали помогают подобрать удобный вариант крепежа практически для всех видов работ. К примеру, при установке системы водоотвода с крыши деревянного дома шпилька с резьбой по дереву на конце поможет вам избежать лишних отверстий в деревянных стенах дома. Резьба по дереву отлично справится с опорной функцией, и трубы для отвода воды будут прочно стоять на своих местах.
Информация! При выборе шпильки не беспокойтесь, что вы взяли крепеж большей длины, плох вариант, когда он окажется короче, чем вам нужно. Также во время монтажа крепеж имеет свойство вытягиваться, за счет стягивания элементов, которые он крепит. Лишнюю длину всегда можно обрезать болгаркой или ножовкой по металлу.
Что входит в крепеж шпильки?
Как мы уже говорили, сама по себе шпилька – это просто стержень с резьбой, и для того, чтобы он выполнял свои функции, нужны еще некоторые дополнительные элементы крепежа. Давайте по порядку разберемся, какие крепежные составляющие обеспечивают правильную работу шпильке.
- Гайка – непосредственно позволяет зажимать и держать установленную деталь в нужном нам месте.
- Шайба – создает сопротивление для гайки и не позволяет ей прокручиваться дальше обозначенного места.
- Подкладки из металла с отверстиями – применяются для увеличения плоскости шляпы крепежа.
- Различные муфты – позволяют делать отступы нужной величины для крепления различных изделий и механизмов.
Технически весь крепеж шпильки – это набор различных составляющих, рассчитываемых при конкретно поставленной задаче. Обычно мастер перед началом работ собирает из дополнительных деталей крепеж, который в дальнейшем используется по назначению.
Резьбовая оцинкованная шпилька и ее практическое применение
Как показывает практика, шпилька служит очень хорошим помощником при креплении тяжелых агрегатов в рыхлых строительных материалах. К таким материалам можно отнести различные виды газобетона, пустотелые блоки, камень «ракушечник». Обычный анкерный болт в них не держится, а просто вываливается. Давайте на примере посмотрим, как в этом случае оцинкованная шпилька поможет нам обеспечить максимально прочный крепеж.
Конечно, стоит сказать несколько слов о том, почему именно оцинкованный крепеж мы будем использовать. Все дело в том, что напыление защищает металл от преждевременной коррозии, в нашем случае крепеж будет проводиться сквозь стену, где не исключены скопления влаги, которые отрицательно воздействуют на металл. В качестве примера мы установим водонагревательный бойлер, у которого в заполненном состоянии вполне приличный вес.
[manual_editor_7604]
