На сегодняшний день машиностроение является одной из наиболее крупных и экономически развитых отраслей российской промышленности. Современные машиностроительные предприятия характеризуются большим количеством оборудования и широким ассортиментом продукции.
Важнейшие технологические процессы в машиностроении делятся на механические и электромеханические. Для того чтобы системы работали надежно, они должны быть качественно собраны и укреплены. Соответственно, одним из видов работ, выполняемых на различных этапах производства, является установка крепежных элементов.
Именно этот фактор обуславливает необходимость ознакомления с вопросом о том, какие применяются метизы в машиностроении. Правильный выбор крепежа и соблюдение стандартов монтажа позволяют снизить вероятность субъективных ошибок, решая такие вопросы, как прочность соединения, оптимизируя вес конечного продукта и сокращая время производства.
Таким образом, в машиностроении крепеж является важнейшим фактором, определяющим конечное качество и цену оборудования. Кроме того, его использование в данной сфере имеет большое значение для безопасности и надежного функционирования оборудования в процессе всего периода эксплуатации.
Технические характеристики
С учетом того, что машиностроение использует крепежи в различных погодных условиях и при воздействиях ощутимых механических нагрузок, к ним предъявляются особые требования, касающиеся точного соответствия заданным параметрам, способности противостоять растяжению, давлению, ударам, сжатию и скручиванию. Эти факторы непосредственно влияют на технические характеристики, которыми обладают данные изделия:
- Устойчивость к воздействию внешних факторов – крепежные изделия предназначены для стыковки частей и механизмов тяжелых машин, мобильного и стационарного оборудования. Крепеж имеет ряд особенностей, связанных с его выбором. К таким особенностям относят стойкость и надежность изделия к нагрузкам, возникающим в процессе эксплуатации изготовленной конструкции.
- Растягивание – данная химическая характеристика за счет твердости и вязкости позволяет крепежам выдерживать нагрузки на растягивание изделия. Для обеспечения надежного соединения при сборке устройства используются винты, болты, шайбы и гайки различных классов прочности.
- Вибрация – является одним из главных «врагов» резьбовых соединений, поскольку она вызывает ослабление или отвинчивание болтов, что может привести к несчастным случаям или даже к глобальным катастрофам. Для предотвращения ослабления или отвинчивания резьбы можно использовать специализированные гайки с эффектом преобладания крутящего момента.
- Температуры – каждый вид стали имеет уникальный диапазон рабочих температур, при которых материал сохраняет свои эксплуатационные характеристики. Например, для температур от -200°C до +400°C требуются изделия из нержавеющей стали марок A2 и A4.
- Окружающая среда – также является важной технической характеристикой, так как соединители, работающие на открытом воздухе, постоянно подвергаются воздействию воды и активных химических веществ.При этом метиз защищен от коррозии за счет применения нержавеющих сплавов и специальных покрытий. Например, углеродистое железо покрывается цинком, никелем и хромом, образуя барьер, абсолютно герметичный для внешних воздействий.
Виды метизов в машиностроении
Метиз, используемый в машиностроительной промышленности, включает в себя большое количество видов и подвидов, каждый из которых имеет свои особенности:
- Гвозди – их применение представляет собой простой, но надежный способ крепления. Гвозди, как правило, используются для крепления деревянных деталей посредством забивания с использованием молотка или специального пистолета. Иногда такой вид метизов может применяться для работы с полимерными или композитными материалами. Эта разновидность метизов также классифицируется на несколько типов (строительные гвозди, винтовые, ершеные, финишные и гвозди специального назначения).
- Болты – эти изделия представляют собой метиз с резьбовым стержнем и головкой, который может применяться совместно с использованием гайки и шайбы с целью создать надежный и прочный крепеж. Такое крепление будет устойчиво к высоким нагрузкам и агрессивным средам. Машиностроение как отрасль промышленности применяет машиностроительные болты, представляющие собой крепеж высокой прочности. Такое крепежное изделие используется для сборки или монтажа промышленного оборудования.
- Винты – этот метиз также используется для крепления в различных сферах промышленности. Их особенность заключается в вкручивании в монтажное отверстие. Винты бывают:
- установочные – такой метиз применяется для взаимной фиксации элементов и используются самостоятельно;
- винты для крепления – используются с целью создания разъемного соединения совместно с гайкой.
- Саморезы – метиз этого типа включает в себя самонарезающие шурупы, установление которых происходит без предварительного сверления монтажного отверстия. Этот тип включает в себя: саморезы по металлу и по дереву.
- Шурупы – данный метиз представляет собой крепление с резьбовым стержнем и головкой, которое ввинчивается в предварительно подготовленное отверстие. Шурупы бывают следующих видов: конфирмат, нагели, шурупы с редкой резьбой и потайной головкой и т. д.
Также большой популярностью в различных видах промышленности пользуется анкерный крепеж, применяемый для закрепления конструкции к основанию бетона, натурального камня или кирпича. Такой метиз надежно закрепляется в твердом состоянии и обеспечивает получение крепежного узла с высокой несущей потребностью. За счет своих свойств анкерный крепеж надежно удерживается в пустотелом или рыхлом материале, а соединение, созданное с его помощью, имеет высокую устойчивость к динамическим и вибрационным нагрузкам. - Шпильки – такой крепеж представляет собой прямой металлический штырь с полной или частичной резьбой, который вкручивается в готовое отверстие. Машиностроение и деревянное домостроение использует этот крепеж достаточно часто. При этом их применение может быть самостоятельным или в совокупности с гайками для надежного фиксирования самих шпилек.
- Гайки – представляют собой изделие с резьбовым отверстием, которое используется совместно с болтами, шпильками или винтами с целью создания разъемного крепежного соединения. В машиностроительной промышленности, как правило, используется такой метиз следующих типов:
- шестигранные – универсальный крепеж, удобны для захвата шестигранным ключом;
- соединительные – применяются совместно с болтами для получения различные соединений, которые в последующем будут подвержены значительным нагрузкам;
- корончатые – такой крепеж используется для создания соединений, которые в последующем будут подвержены динамическим и вибрационным нагрузкам и др.
- Шайбы – такой метиз применяется для создания крепежного соединения с целью увеличения опорной площади для снижения риска повреждения или деформации поверхности. Использование шайбы исключает вхождение винта или болта внутрь соединяемых элементов.
- Заклепки – этот крепеж используется для получения неразъемного соединения. В основном его применяет машиностроение, а также строительная отрасль.
Следует отметить, что машиностроение характеризуется наиболее частым использованием разъемных соединений, которые создаются за счет использования гаек и болтов, которые представляют собой стержневое крепеж с резьбой и головкой-шестигранником. Гайки в свою очередь используются для затяжки болтов, в связи с чем важно, чтобы гайки были идеально подобраны по диаметру и плотно прилегали друг к другу.
Также необходимо подчеркнуть, что использование данных крепежных элементов как в машиностроении, так и в любой другой отрасли промышленности, имеет ряд преимуществ. К этим преимуществам относятся:
- большой ассортимент;
- универсальность, то есть возможность использования крепежей такого вида под разные задачи;
- высокая прочность даже спустя несколько десяткой лет в эксплуатации;
- достаточно невысокая цена.
Минусы этих изделий в большей степени основываются на использовании специальных инструментов для работы и наличия составных частей, что требует использования дополнительных материалов (например, при работе с болтом или шпилькой также будет необходима прессшайба, грайвер и гайка).
Особенности установки и демонтажа
Метизы, используемые на предприятиях машиностроительной промышленности, устанавливаются в соединительные детали посредством использования гаечного ключа, который подбирается в соответствии с размером головки болта.
При этом важно помнить, что аналогичный размер должен быть и у используемой в работе гайки. Кроме того, с помощью гаечного ключа можно произвести демонтаж винта и гайки. Во время эксплуатации метиз может прикипеть к деталям, поэтому для его ослабления также следует использовать гаечный ключ.
