Різьбові кріплення залишаються одним із найважливіших винаходів людства з моменту їх відкриття понад 2400 років тому. Відтоді, як Архіт із Тарента вперше запровадив технологію вдосконалення пресів для олій та екстрактів у давнину, гвинтовий принцип різьбових кріплень знайшов нове життя під час промислової революції, і тепер виробники покладаються на ці механічні з'єднання для підтримки мільйонів різних застосувань.
У 1860-х роках перший стандартизований кут різьби та кількість деталей на дюйм дозволили компаніям використовувати заводські різьбові кріплення у всіх типах обладнання та виробів. Сьогодні аналітики прогнозують, що ринок механічних та промислових кріплень досягне 109 мільярдів доларів до 2025 року, зростаючи зі сукупним річним темпом зростання (CAGR) понад 4% протягом наступних п'яти років. Сучасні різьбові кріплення підтримують кожну галузь сучасного виробництва, від побутової електроніки до міцного гірничодобувного обладнання та не тільки.
- Різьбові кріплення використовують принцип гвинта для перетворення сили натягу в лінійну силу
- Сучасні різьбові кріплення підходять майже для кожної галузі промисловості, включаючи електроніку, аерокосмічну, автомобільну та промислову галузі.
- Різьбові кріплення бувають усіх форм і розмірів, що підходять для будь-якого застосування, включаючи індивідуальні конструкції, коли це необхідно.
Протягом багатьох років типи та конструкції кріплень продовжували розвиватися, і тепер у вас є цілий ряд рішень на вибір для вашого конкретного застосування. За словами експертів з кріплень, 95% поломок трапляються або через вибір неправильного різьбового кріплення, або через неправильне встановлення деталі. Різні функції, конструктивні особливості, покриття та вибір матеріалів впливають на міцність з'єднання та вагу виробу загалом.
Ось зручний посібник з усього, що вам потрібно знати про сучасні різьбові кріплення та їх застосування.
Різьбовий кріпильний елемент визначається як пристосування, яке використовує спіралеподібний схил, що виходить з циліндричного вала, для з'єднання двох або більше шматків матеріалу разом. Різьбовий або спіральний схил перетворює обертальну силу (або крутний момент) у лінійне з'єднання, здатне підтримувати натяг на кількох обмежених матеріалах.
Коли різьба знаходиться на зовнішній стороні циліндричного вала (як у болтів), вона називається зовнішньою різьбою, а різьба всередині вала (гайки) – внутрішньою. Коли внутрішня та зовнішня різьби взаємодіють одна з одною, властивості натягу лінійного кріплення можуть витримувати напругу зсуву, яку два або більше шматків матеріалу, з'єднаних разом, чинять один на одного.
Різьбові кріплення використовують міцність на розтяг, щоб протистояти розтягуванню та запобігати ковзанню різних деталей одна відносно одної. Міцність на розтяг та властивості натягу роблять їх ідеальними для ситуацій, коли потрібне міцне, тимчасове з'єднання між будь-якими видами матеріалів. Різьбові кріплення використовуються, серед іншого, в автомобільній, аерокосмічній, виробничій, будівельній та сільськогосподарській промисловості.
Конструкції варіюються від дрібної до грубої різьби, що дозволяє використовувати різну міцність з'єднань для конкретного застосування. Під час проектування нового виробу або оптимізації існуючих конструкцій вам потрібно знати, які різьбові кріплення доступні для підтримки ваших з'єднань та вузлів.
Сьогодні доступний широкий вибір конструкцій, що підходять для будь-якої кількості застосувань з'єднання та кріплення. Вибір правильної конструкції залишається важливою частиною загальної специфікації виробу, включаючи тип головки, кількість різьблення та міцність матеріалу.
Залежно від застосування, основні типи різьбових кріплень включають:
- Горіхи– Зазвичай гайка з внутрішньою різьбою надівається на болт різних конструкцій, щоб скріпити два шматки матеріалу разом.
- Болти– Зовнішня різьба на зовнішній стороні циліндра, яка або вкручується у шматок матеріалу з внутрішньою різьбою, або використовує гайку для кріплення матеріалів на місці
- Гвинти– Не потребує гайки та буває майже будь-якої форми та розміру, використовуючи принцип гвинта для з’єднання двох шматків матеріалу
- Шайби– Рівномірно розподіляє навантаження під час затягування гвинта, болта, гайки або різьбового стрижня
Вищезазначені типи є лише основними конфігураціями конструкції, з різними підтипами, такими як шестигранні болти, машинні гвинти, різьбові кріплення з листового металу, а також різноманітними матеріалами та марками.
Для спеціалізованих застосувань можна розробити різьбові болти та нестандартні кріплення (зазвичай виготовляються на замовлення), якщо стандартного виробу недостатньо. Анкерні болти з'єднують конструкційну сталь з фундаментами будівель, тоді як підвіски для труб та кабельні лотки зазвичай потребують міцніших різьбових кріплень для підтримки промислових конструкцій.
Різьбові стрижні працюють як болти, але зазвичай мають унікальну головку або утворюють частину деталі, на яку діє найбільше зусилля в з'єднанні. Сучасні виробники можуть співпрацювати з вами, щоб знайти ідеальний матеріал, конструкцію головки та міцність на розрив для будь-якого застосування, враховуючи вартість та вагу. Пластикові різьбові кріплення зараз також поширені в електронних виробах, що дозволяє швидко збирати та розбирати виріб, коли його потрібно відправити в ремонт.
Більшість різьбових кріплень постачаються з кодованим (або нотованим) ідентифікатором на виробі. Інформація, що міститься в цих кодах, допоможе вам прийняти правильне рішення під час вибору продукту для вашого застосування.
Позначення на різьбових кріпленнях описує:
- Тип приводу– Для закручування кріплення може знадобитися спеціальний інструмент або пристрій. Типи інструментів для закручування включають такі інструменти, як хрестовий (гвинти), шестигранний (гайки), квадратний (гвинти або гайки) та зіркоподібний (спеціальні різьбові кріплення).
- Стиль голови– Описує головку кріплення, яка може бути плоскою, круглою, полукруглою, шестигранною або овальною. Вибір типу головки залежить від типу обробки, яку ви хочете отримати для свого виробу або вузла.
- Матеріал– Матеріал є одним із найважливіших факторів, які слід враховувати при виборі різьбового кріплення. Оскільки матеріал визначає загальну міцність з’єднання, слід переконатися, що ви обрали різьбове кріплення, яке має достатню міцність на розтяг як одне з його властивостей.
- Вимірювання– На кожному різьбовому кріпленні також буде нанесений вимір, який допоможе вам визначитися. Він включає діаметр, кількість різьблення та довжину. У Сполучених Штатах для болтів або гвинтів розміром менше 1/4 дюйма може використовуватися число, тоді як метричні розміри в решті світу нададуть вам міліметрові виміри.
Позначення збоку або на головці різьбового кріплення надає вам всю необхідну інформацію, щоб визначити, чи підійде виріб для вашого проекту.
Час публікації: 20 лютого 2023 р.