винты для чего нужны
Использование винтов, типы и особенности
Винтом называют изделие, используемое для скрепления разборных соединений. Элементами винта считаются: стержень с наружной резьбой с одного конца и конструктивный крутящий элемент с другого. Различают два основных вида винтов:
При выборе подходящего для работы винта важно обратить внимание на качество и материал изделия. Также нужно грамотно подобрать размер крепежа, его назначение, предельно допустимые нагрузки.
Виды винтов
Винты широко используются в строительстве, сельском хозяйстве, при сборке мебели и других целей. По типу головки различают следующие виды винтов:
Винты по назначению: какие бывают
Винт для листового металла предназначен для крепежей или соединения нескольких частей листового металла вместе с трубами или другими металлическими конструкциями. Доступны различные типы головок винтов для листового металла. Это могут быть плоские, шестигранные и круглые головки. Такие винты чаще всего изготавливают из стали или алюминия с антикоррозийной защитой.
В накатных винтах создают резьбу при давлении на стенки материала. Такой вид применяется для мягких материалов. Например, пластик, дерево, нейлон. Торцевые винты применяются в случаях, когда нужно, чтобы крепежная деталь располагалась под поверхностью материала. Такие винты обеспечивают повышенную прочность и надежность соединений.
Установочные винты – отличное решение для крепления объекта к другому объекту или параллельно нему. Такие винты не имеют выступающей головки, представлены в изобилии форм и размеров. Плоские установочные винты монтируются без деформации поверхности. Винты с цилиндрической головкой имеют блокирующее действие для предотвращения раскручивания при вибрации. Винты с конической головкой могут удерживать материалы на мягких и жестких поверхностях и считаются наиболее популярными в категории установочных винтов.
Существуют и другие типы винтов, которые вы можете найти на рынке. Каждый из них имеет свои сильные стороны, которые важно учитывать в рамках конкретной задачи.
Виды винтов и их применение
Винт – одна из разновидностей крепежа. С его помощью производятся резьбовые соединения разных деталей или фиксация изделия к поверхности. Одна из соединяемых конструкций может иметь внутреннюю резьбу. Для правильного подбора подходящего изделия нужно изучить разновидности и понимать механизм соединения.
Что такое винт
Винт имеет форму стержня, на одном из концов которого имеется резьба, а на другом – компонент, передающий крутящий момент (это может быть, к примеру, головка или торцевой шлиц).
Основное назначение этого изделия – соединение двух деталей или прикрепление предмета к неподвижной плоскости. Помимо этого, винты (как и болты) могут играть роль оси для крутящихся приспособлений, направляющей для движения по прямой или вращения.
Отличие этого типа крепежей от шурупа – отсутствие конусообразной узкой части на кончике. Также винт не формирует резьбу в материале, когда закручивается.
История появления
Открытие этого механизма приписывают древнегреческому физику и математику Архимеду. Его винт представлял собой устройство для перемещения воды наверх. В цилиндр устанавливается уплощенная спираль, и емкость опускается в воду. Когда ручка вращается, жидкость поднимается наверх. Этот механизм использовали для орошения почв и осушения трюмов крупных грузовых кораблей.
В Средневековье винты изготавливали так: на стержень навивалась бумажная полоса и прорезалась напильником. Позднее возникли способы создания изделий с мелкой и крупной резьбой. В первом случае использовались простые токарные станки, во втором – ковка нагретой заготовки. Позже появилось специальное винторезное устройство. На этом станке резьба формировалась снятием стружки.
Сейчас для создания таких изделий используется способ холодной штамповки. В станок подают проволоки, где от них отрезаются стержни требуемой длины, которые затем пропускаются через формующие штампы. Затем на детали накатывают резьбу. Еще один способ – зажатие заготовки между парой плашек, одна из которых статичная, а вторая – движущаяся. Деталь прокатывают между этими элементами.
Назначение
Крепежные детали широко используются в быту и на производстве. Их применяют для сборки и фиксации мебели, перемещения фарша в мясорубке. Используют винты и в электротехнических устройствах: при фиксации деталей они проводят электроток. Для этой цели берут медные, латунные или бронзовые крепежи. В машиностроении более востребованы стальные изделия.
Винтовой механизм может преобразовывать вращательное движение в поступательное. Пример такого явления – калибровка высокоточных оптико-механических устройств.
В быту и строительстве применяется ряд приспособлений, работающих по винтовому принципу, к примеру, домкрат и тиски.
Чаще всего для монтажа крепежей используют отвертку. Встречаются и другие инструменты, к примеру, шестигранник или гаечный ключ.
Характеристики
Главные части винтов – стержень и головка. Первый имеет форму цилиндра; он входит в отверстие или вкручивается в материал. На всей поверхности стержня или на большей ее части имеется резьба. Длина покрытого ею фрагмента и глубина нарезки зависят от диаметра, а также от того, из какого материала сделаны сам крепеж и соединяемые изделия.
Головка служит для передачи крутящего момента на крепеж. Она снабжается фигурными выемками для отвертки или гаечного ключа. Их форма бывает очень разной, что справедливо и для самой головки.
В России размеры крепежей регламентирует ГОСТ 1491-80. В нем выделяются типы от М1 до М64. Однако на рынках продаются и более крупные винты – до М100.
В западных странах производство регламентируют стандарты серии ISO. Для каждого типоразмера приводятся специальные замечания (к примеру, некоторые из них являются нестандартными, другие – производятся лишь по классу А).
Весьма популярны винты с резьбой М6: они имеют диаметр стержня от 5,82 до 6 мм и внешнюю окружность головки 9,38 мм. Как и крепежи других типоразмеров, они могут иметь разную длину (границы для каждого вида прописаны в стандартах).
Форма шляпки у винта бывает нескольких типов. При этом каждый из них изготавливается в соответствии со своим стандартом.
Разновидности винтов
Классификация крепежей может быть проведена по различным основаниям. Их можно разделить на несколько крупных групп в соответствии с принципом работы, формой головки и шлица. Кроме того, существуют и детали узкого назначения для определенных типов операций. К примеру, для тонкого контроля (натяжения, расстояния и т.д.) используется регулировочный винт. Он применяется в разных устройствах от вышивальных пялец до сложных механизмов.
По назначению
Для жесткой фиксации используют установочный (или стопорный) винт, для разъемного соединения – крепежный. Последний имеет головку, которая, с одной стороны, прижимает скрепляемые детали, с другой – облегчает установку и демонтаж. Некоторые из них имеют потайную часть, призванную воспрепятствовать снятию крепежа сторонними лицами. Выпускаются специальные винты для фиксации автомобильных колес, требующие уникального ключа для работы с ними.
Разные типы материалов нуждаются в определенных подготовительных манипуляциях для получения надежных соединений. Если у обоих изделий неплоская поверхность, в точках, где будут находиться винты, ее обрабатывают так, чтобы получить ровные площадки для гайки и головки. Иначе крепеж может перекоситься, что создаст лишнее напряжение в конфигурации и может привести к ломке болта. У тонких изделий следует организовать для резьбы локальные утолщения. Если скрепляемые конструкции отличаются мягкостью, в них рекомендуется сделать под винты плотные втулки. Такие же приспособления, сделанные из изоляционных материалов, хорошо подходят для связывания изделий, имеющих разницу потенциалов. Еще одно решение этой проблемы – использовать винты не из металла.
Установочные изделия используют для фиксации взаимного положения конструкций относительно друг друга. На концах они имеют выпуклости или выемки, обеспечивающие лучшее удерживание в данной позиции. Под эти конфигурации могут создаваться специальные отверстия. Концы крепежей могут иметь форму цилиндра, конуса, сверла, а иногда и более сложное исполнение (к примеру, ступенчатое).
По форме головки
Форма головки у крепежей может быть полукруглой (слегка выпуклой) или плоской. Иногда встречаются и круглые головки: такое исполнение не носит функционального назначения и призвано создать привлекательную внешне фурнитуру. Есть конструкции в форме гриба – низкие и имеющие сверху вид сферы.
Можно встретить и винт с потайной головкой. Подобная конфигурация используется также в шурупах. Она имеет форму конуса и уплощенную наружную поверхность. Изделия рассчитаны на такой монтаж, чтобы верхушки утапливались в материал. Есть и полупотайной вариант, отличающийся скругленной вершиной.
Еще одна разновидность – винт с внутренним шестигранником. Резьба у него неполная, а головка имеет форму цилиндра. В ней присутствует шестиугольное углубление, рассчитанное на специальный ключ.
По виду шлицев
Форма у шлица бывает очень разной. Наиболее распространенные варианты:
Есть и ряд других вариантов конструкций. Один из примеров – антивандальный шлиц, предусматривающий только опцию закручивания. Из-за этой особенности он получил название One Way. Демонтировать его выкручиванием не выйдет: для этого понадобится прорезать или высверливать винт. Еще один тип шлица – бристольский, используемый в изделиях из мягких металлов. Его характеризуют 2 или 3 пары радиальных лучей.
Критерии выбора
На диаметр подбираемого изделия влияет ряд параметров: особенности материалов, конфигурация соединяемых деталей, величина воздействующих нагрузок. Если использовать слишком толстый винт, изделие может повредиться.
Важно правильно выбрать длину: если она будет недостаточной, соединение будет непрочным. Хорошо, если для работ уже разработана проектная документация с ведомостью крепежей. В ней приводятся данные о том, какие винты нужны для соединений.
Для требовательных узлов нужны крепежи из высокопрочных металлов. Если работы ведутся на улице, важно, чтобы винты были стойкими к окислению. В качестве материалов в этом случае подходят кремниевая бронза и стальные сплавы с хромом и никелем.
Как предупредить самоотвинчивание винта
Самопроизвольное отвинчивание часто возникает вследствие тряски и подобных динамических нагрузок. Для его предотвращения существуют разные методы. Один из примеров – шайбы из упругих материалов, монтируемые под головку или в гайку, а также парные детали вида “NordLock”. В продаже можно встретить винты, оснащаемые такими приспособлениями. Еще один вариант – проволочные замки, соединяющие расположенные по соседству крепежи и препятствующие самоотвинчиванию. Иногда под головки монтируют пружинящие шайбы. Для лучшего сцепления крепежа с деталью можно нанести возле головки немного краски или лака.
Что такое винт
Несмотря на столь незначительный размер и довольно простой на первый взгляд принцип работы, пользу винтовой резьбы для человечества сложно определить. Именно винт стал тем фактором, который дал толчок развитию науки и техники, и многие открытия, сделанные человеком, были бы недоступны без этого такого простого, то в тоже время такого нужного и гениального изобретения.
Немного истории и классификация
Конструкция винта была известна еще в Древней Греции, однако в то время это изобретение использовалось с целью подачи воды, поскольку его лопасти помогали поднимать воду на определенную высоту. Также подобный механизм применялся в качестве прессов для вина и масла. В виде элемента крепежа винтовой механизм появился в 16 столетии, однако распространение он получил только в 19 веке. В это время болт использовался в качестве крепежного элемента в строительстве, а также в разных видах ремесел. Высокую популярность болты получили в эпоху массового изготовления различных механизмов. С момента появления первых автомобилей болты стали неотъемлемым атрибутом строительства, который делал конструкции более прочными и надежными.
Различают несколько видов деталей:
Сфера применения
Винты широко используются в машиностроении, строительстве, сельском хозяйстве, промышленности и в других сферах. Для разных элементов применяются разные варианты, что позволяет добиться конкретных целей:
Подбор варианта зависит от нескольких факторов, в частности от температуры осуществления работ, показателя вибрации, нагрузки и др.
Винт (деталь)
Содержание
История появления
Широкое распространение металлических винтов началось после появления в 1760—1770 годах машин для их массового поточного изготовления. [5] Развитие этих машин поначалу шло двумя путями: промышленное изготовление винтов по дереву на одноцелевой машине, и мелкосерийная штамповка нужных винтов мастерами на полуручной машинке со сменной оснасткой.
Классификация
В зависимости от назначения существуют:
Крепёжные винты
Наиболее распространённым типом винта в технике является крепёжный винт. Такой винт является главной деталью разъёмного винтового соединения и представляет собой стержень с резьбой на одном конце и головкой на другом.
Головка винта служит для прижатия соединяемых деталей и захвата винта отвёрткой, гаечным ключом, имбусовым ключом или другим инструментом. Получили распространение крепёжные винты с круглой, шестигранной, квадратной и другими головками. Разновидность головки винта — секретка — применяется для затруднения откручивания винта посторонними. (Например, винт с одним или двумя отверстиями на головке (вместо шлица), винты под Y-образную отвёртку и т. д. В СССР на железных дорогах (крепление путевых устройств) часто применялись 5-гранные болты.) Для автолюбителей продаются «секретки» для крепления колёс автомобиля — все они, как правило, требуют своего уникального нестандартного ключа.
В России механические свойства болтов, крепёжных винтов и шпилек из углеродистых нелегированных и легированных сталей по ГОСТ 1759.4-87 [6] (ISO 898/1-78) при нормальных условиях 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. Наиболее распространены винты и болты с классом прочности 8.8 (нормальной прочности).
Соединение деталей с помощью винта и гайки называются болтовыми, а предназначенные для них винты, соответственно, болтами. Болты, как правило, имеют шестигранную головку «под ключ».
Винт и гайка. Болты. Виды и работа. Применение и особенности
Винт и гайка – самое распространенное сочетание крепежных элементов. Они встречаются повсеместно, начиная от мобильных телефонов, и заканчивая автомобилями и самолетами. Винт представляет собой стержень с накатанной резьбой и головкой для ввинчивания, сделанной под торцевую грань, ключ или отвертку. Гайка имеет форму кольца, отверстие которого оснащено резьбой. Данные крепежные изделие бывают разного диаметра, длины и формы.
Данные крепежные элементы можно встретить практически в любом механизме, состоящем из собранных деталей. Винт и гайка могут иметь различную конструкцию, но в большинстве случаев универсальны и могут переставляться с одного механизма на другой. Их используют в тех местах, где требуется обеспечить устойчивое соединение на растяжение.
Винт и гайка – особенности конструкции
При рассмотрении конструкции винта можно заметить, что он очень похож на болт. Внешне оба эти крепежные элемента представляют собой металлический стержень с резьбой по всей поверхности и головкой со шлицами для фиксации инструмента для вкручивания. Бытует мнение, что главное их отличие заключается в том, что болт проходит сквозь соединяемые элементы и стягивает их при вкручивании в гайку, а винт ввинчивается непосредственно в одну из деталей для соединения, которое имеет нарезанную резьбу. Данное утверждение в корне неверно, что подтверждает ГОСТ 27017-86, в котором напрямую указано, что болт может крепиться как в гайку, так и в резьбовое отверстие.
Определение в ГОСТе развеивает и утверждение, что винт предназначен для вкручивания гранью или отверткой, а болт только с помощью гаечного ключа. Единственное отличие между данными двумя элементами заключается в их предназначении. Винт обеспечивает соединение на растяжение, а болт на растяжение и срез. Тем не менее в большинстве случаев винт действительно затягиваться с помощью отвертки или грани, в то время как головка под рожковый ключ является редкостью.
Гайка представляет собой крепежный элемент в форме кольца, с внутренней резьбой, предназначенной для навинчивания на винт, шпильку или болт. Внешняя ее сторона может иметь шестигранную форму, предназначенную для применения с обычным рожковым ключом, квадратную или со специальными лопастями для пальцев, так называемыми барашками.
Разновидности гаек
Поскольку гайки используются для крепления различных элементов, они отличаются не только по размеру, но и по форме.
Самыми распространенными являются следующие виды:
Шестигранная
Самый распространенный вид. Она предназначена для затягивания или раскручивания с применением гаечного ключа любой конструкции. Нередко по ободу такого крепежа имеется фаска, облегчающая захват ключом, что очень важно при работе в труднодоступном месте.
Корончатая
Форма является более редкой. По внешней торцевой части крепежа имеются неглубокие пазы, похожие на зубья короны. Такая конструкция применяется в тех механизмах, где существует высокий риск самораскручивания крепежа. В стержне винта имеется специальное отверстие, в которые вставляется штифт, проходящий в пазе гайки, что делает невозможным самовольное раскручивание. Чтобы снять такой крепеж необходимо предварительно вручную вытащить штифт, после чего воспользоваться ключом.
Колпачковая
Конструкция применяется в тех случаях, когда необходимо не только создать надежное соединение, но и замаскировать его или предотвратить попадание на его поверхность воды. При использовании колпачкового типа можно не беспокоиться, что резьба заржавеет, и при раскручивании появятся затруднения. Такой крепеж часто применяется на мебели. Колпачковая гайка большого размера используется для фиксации дисков на автомобилях.
Барашек
Считается одним из самых удобных типов. Данная конструкция имеет специальные лопасти, позволяющие проводить удобное накручивание вручную. Такие винт и гайка работают без использования дополнительных инструментов. Барашек можно встретить на мебели, а также в тех случаях, когда приходится постоянно проводить сборку и разборку, а ключ не всегда есть под рукой.
Квадратный
Обычно вставляется в прямоугольный паз на детали для соединения, что обеспечивает фиксацию, не давая возможность проворачиваться. Благодаря этому дополнительное удержание с помощью ключа не требуется. Это важно при соединении в труднодоступных местах, когда сложно достать до гайки, чтобы ее придержать. Подобное соединение встречается в розетках для зажима жил проводов.
Шлицевая
Конструкция имеет круглую форму с выбранными на боковой части шлицами перпендикулярными резьбе. Такой тип можно закрутить с помощью спецключа. Он применяется в основном при авиастроении. Также бывают специальные вилочные отвертки, для работы с мелкими шлицевыми гаечками.
Фланцевая
Конструкция сочетает в себе обычную шестигранную гайку с прилегающей шайбой, которая увеличивает площадь давления на притягиваемую поверхность. Данная конструкция предназначена для соединения деталей, работающих под большой нагрузкой. Шайба эффективно подавляет вибрации, снижая самораскручивание.
Рым-гайка
Имеет металлическое кольцо, предназначенное для продевания сквозь него троса или цепи. Для накручивания крепления такого типа достаточно вставить стержень в кольцо, и провести затягивание. Винт и гайка рым конструкции могут закручиваться без использования специального ключа. Вполне можно обойтись плоскогубцами или сделать все пальцами.
Виды винтов
Винты бывают различной толщины и длины. Чем они крупнее, тем более надежное соединение могут обеспечить. Кроме того, они различаются между собой по форме головок, а также по шлицам, нанесенным на шляпку.
Форма головок бывает:
Плоский винт и гайка под ключ самые распространённые типы соединения. Они используются в тех местах, где выступающие части крепежа не мешают. В первую очередь это касается скрытых участков, находящихся в корпусе бытовой техники, автомобилей и прочих механизмов.
Выпуклая, круглая и грибовидная форма используется на видимых участках, при этом, сглаженные верхние грани легко скользят при механическом контакте, что минимизирует травмы и не цепляет одежду.
Потайная головка имеет коническую форму с плоским верхом, такой тип часто можно встретить на шурупах. Шляпка такого винта предназначена для вкручивания в поверхность соединяемых элементов заподлицо, что делает головку практически незаметной.
Полупотайной формы похожи на потайную, но ее верх не плоский, а слегка скругленный. Такое крепление тоже может входить в соединяемые детали, при этом сверху одевается специальная заглушка из пластика, обеспечивающая защиту от коррозии и скрывающая крепление.
Что касается видов шлицев, то их существует более 20 штук. Многие из них практически не используются. Самыми популярными являются шлицы под прямую или крестообразную отвертку. Они применяются повсеместно, начиная от детских игрушек, компьютерной мыши и заканчивая панелями в поездах. Также популярностью пользуются щипцы под торцовый ключ с четырьмя, шестью или сделанными по форме звездочек гранями.
Специализированные
Кроме этого, существует еще масса необычных форм, которые придуманы под спецключ. Специализированные винт и гайка используются на фирменной технике, с целью предотвратить несанкционированную разборку, что может быть запрещено по условиям гарантии. Ярким тому примером являются винты используемые компанией Apple, открыть которые можно только торцевым ключом в форме клевера. Такой шлиц называется Pentalobe.
Существует еще масса подобных примеров. В большинстве случаев такая форма применяется на мелких винтах, поэтому для их раскручивания можно воспользоваться подручными средствами. Зачастую вполне можно обойтись обычной плоской отверткой, но при этом шлицы будут повреждены, поэтому для обратной сборки придется заменить винт привычным. Если тип рисунка шлицев совсем необычный, то в него можно налить суперклей и вставить подходящую по размеру отвертку или торцевой ключ, что позволит после приклеивания выкрутить крепление. В этом случае винт тоже будет испорчен. Вместо клея можно воспользоваться холодной сваркой или расплавленным оловом. На крайний случай такую головку можно высверлить.