Разъемное болтовое соединение – надежный способ крепления конструкционных деталей с возможностью быстрого демонтажа в будущем.
Классификация конструкционного крепежа
Данный вид крепления получил широкое использование после введения таких европейских стандартов, как EN 14399, EN 15048 и EN 1090-2.
Его классифицируют на две группы, в зависимости, какая именно сборка должна быть выполнена:
- Болты с предварительным натяжением (EN 14399), их изготовляют с помощью систем HV, HR и HRC
- Болты без предварительного натяжения (EN 15048), более известные как структурные болты (SB).
Болты предварительного натяжения делятся на три типа HV, HR, HRC:
- Системы HV и HR почти идентичны, основная разница между ними – это скорость разрыва в агрессивной среде.
- Если говорить о HV (немецкой системе) сборке, там используется нижняя гайка, чтобы во время растяжения она сломалась первой, а только после этого порвется внутренняя резьба. HV (французский) использует большую длину болта, соответственно и большую длину резьбы. Эта разница уменьшает силу зажима по-разному, способствуя большему растяжению болта и таким образом его поломке. Кроме этого системы используют болты разного класса прочности HV – 10.9, а HR – 8,8.
- Система HRC значительно упрощает жизнь. Данная сборка затягивается с помощью электроинструмента с регулируемым крутящим моментом, которая самостоятельно контролирует приложенную предварительную нагрузку.
Предварительное натяжение осуществляется только с помощью динамометрического ключа, с помощью которого можно контролировать момент затяжки, приложенный к зажимному узлу. Коэффициент k определяет мощность момента затяжки на основе прилагаемого предварительного натяжения. Данный фактор чрезвычайно важен для сохранения крутящего момента, но его трудно проконтролировать, так как он зависит от многих факторов. Контролируемые зажимные болты чувствительны даже к малейшим изменениям, таким как изменения обработки. Именно поэтому сборка поставляется в герметичных коробках с протоколом испытаний на пригодность, выданным производителем, без использования разных партий.
Болты без предварительного натяжения
- Конструкционные болты SB в отличие от предыдущих не требуют контролируемой затяжки, им абсолютно достаточно ручной затяжки. Данная система отличается от предыдущих не только способом зажима, но и применением. Она предназначена для применения в структурных болтовых соединениях для сдвиговой нагрузки. Даже в этом случае необходима проверка пригодности гайки с болтом, а также нанесение маркировки КЭ и торговой марки производителя.
Конструкционное крепление: высокопрочные болты, гайки и шайбы
Простота сборки и разборки изделий, соединенных высокопрочным конструкционным крепежом, возможна благодаря применению болтов, шайб и гаек требуемой прочности. Именно простота и универсальность позволили высокопрочному конструкционному крепежу найти свое применение в широчайшей сфере соединения массивных изделий из металла, дерева и других материалов.
Конструкционный крепеж с применением высокопрочных болтов, шайб и гаек применяют в железнодорожном строительстве, в машино- и мостостроении, при возведении высотных объектов спортивного, хозяйственного и промышленного назначения и т. д. Учитывая градацию резьбового крепежа по прочности, к высокопрочному конструкционному крепежу в разных системах стандартизации относят соединения с применением высокопрочных болтов классом 8.8, 10.9 и более, предел прочности на разрыв которых – не ниже 800 Н/мм² (указано значение для болтов классом 8.8). |
Конструкционный крепеж с применением высокопрочных болтов классом 10.9 с пределом прочности 10 (первое число маркировки класса) × 100 = 1000 Н/мм² и пределом текучести 10 (первое число) × 9 (второе число) × 10 = 900 Н/мм² – наиболее универсален. Его можно использовать в ответственных конструкциях для высоконагруженных соединений. Важно также, что кроме непосредственного применения, согласно проектной документации, этим метизом можно заменить и высокопрочные болты предыдущего класса (8.8).
Особенности высокопрочного конструкционного крепежа
Высокопрочный конструкционный крепеж подразумевает использование высокопрочного болта (например, DIN 6914 или EN 14399) в комплекте с высокопрочной гайкой (DIN 6915, EN 14399) и двумя шайбами (DIN 6916, EN 14399). Одну высокопрочную шайбу следует размещать со стороны болта, а другую – со стороны гайки. Использование полного комплекта конструкционного крепежа (высокопрочный болт, гайка и две шайбы) дает возможность повысить устойчивость соединения: прочность будет достигаться за счет трения, которое возникает между конструктивными частями соединения. Поэтому чтобы конструкционный крепеж отвечал заявленному требованию по прочности, соединение должно воспринимать усилие не на сдвиг (срез), а на трение поверхностей. Для этого следует обеспечить надежную затяжку болтов и предварительно подготовить плоскости поверхностей, соединяемых конструкционным крепежом. |
Усиленное натяжение болтов высокопрочного конструкционного крепежа обеспечивают динамометрическими ключами, которые дают возможность проконтролировать момент затяжки и зафиксировать прочность соединения. Плоскости конструкционного крепежа и сами высокопрочные болты, шайбы и гайки требуют очистки от грязи, ржавчины и предварительной проверки целостности.
Высокопрочные болты, шайбы и гайки для конструкционных соединений
В комплект конструкционного крепежа входит:
Конструкционный крепеж стандарта DIN 6914-6916 (EN 14399) производится из легированной низкоуглеродистой стали. Металлические изделия имеют шестигранные головки увеличенного размера под ключ. |