Шайбы рассматриваются многими как незначительная деталь, роль которой настолько мизерна, что зачастую позволяет обойтись без нее. Между тем в круг задач этого крепежного изделия входит множество функций:
- устранение зазоров;
- уплотнение соединений;
- стопорение и блокировка эффекта самоотвинчивания;
- выравнивание осевого давления на винт;
- увеличение площади опорной поверхности;
- сокращение взаимной деформации элементов при затягивании и тепловом расширении конструкции.
Такое разнообразие назначений не могло не сказаться на конструкции метиза: существует несколько десятков разновидностей шайб. О самых востребованных мы расскажем в этом материале.
Параметры шайб
Когда речь идет о шайбах, чаще всего мы представляем плоский диск с осевым отверстием. Это классический образец опорной шайбы DIN 125, характеристики которой легко описать тремя параметрами:
- номинальный (внутренний) диаметр (D) — размер метрической резьбы совместимого болта или шпильки;
- наружный диаметр (d) — размер внешней окружности;
- толщина (s) — расстояние между внутренней и наружной плоскостями.
Также в рамках любой конструкции шайбы могут разделяться на стандартные и высокопрочные, иметь увеличенную и уменьшенную площадь поверхности, разную толщину.
Материал для шайбы подбирается в соответствии с задачей. Это может быть любой металл, сплав и полимер, свойства которого отвечают условиям эксплуатации. Только в каталоге компании «1001 КРЕПЕЖ» больше 25 вариантов, от моделей из стандартной оксидированной стали до титановых и композитных изделий с прокладками из резины (TPR), полиамида, изолона.
Классы точности, ГОСТ и DIN
Параметры качества, технологические характеристики крепежа на территории России регламентируются ГОСТ — системой Государственных Стандартов. На каждую шайбу распространяется действие нескольких таких документов, каждый из которых отвечает за различные свойства изделия — геометрию, прочность, размер, состав стали.
В свою очередь, обозначение DIN (Deutsches Institut für Normung), примененное к метизу, говорит, что он соответствует национальному стандарту Германии, активно используемому в Европе и третьих странах.
Чтобы обеспечить взаимозаменяемость ко всем болтам, гайкам и шайбам применяют классы точности, регламентирующие диапазон допустимых отклонений размеров и форм — допуски.
- Существует три класса точности: А — наиболее строгий, В — промежуточный и С — наименее точный. Стандарт для проверки техусловий — ГОСТ 11371-78.
ГОСТ и DIN в целом прекрасно уживаются между собой, дублируя стандарты крепежной номенклатуры, но есть нюансы. Отечественные стандарты представлены более широким диапазоном типоразмеров и конструкций, поэтому для некоторых шайб DIN просто не предусмотрен. Этот момент стоит учитывать при подборе.
Плоские шайбы
Универсальные метизы общего назначения: распределяют прижимное усилие, защищают поверхность сопрягаемых элементов от деформации. Имеют обширный диапазон внутренних и внешних размеров. Могут изготавливаться из самых разных материалов: оцинкованной, оксидированной и нержавеющей стали, меди и латуни, полиамида.
Характерные модификации (примеры) плоских шайб:
- увеличенная, класс точности А, С (ГОСТ 6958) и уменьшенная (DIN 433 А2);
- усиленная (DIN 9021);
- с фаской (ГОСТ 11371) и без фаски (DIN 125А);
- для высокопрочных болтов (DIN 6916);
- уплотнительная медная (DIN 7603 A);
- регулировочная нержавеющая (DIN 988 А2);
- усиленная для пружинных штифтов (DIN 7349 А4);
- с квадратным осевым отверстием (DIN 440V А4).
Важно! При подборе шайб необходимо учитывать не только размеры и конструкцию, но и гальваническую совместимость деталей узла, чтобы избежать электрохимической коррозии из-за разницы в потенциалах металлов.
Шайбы-гровер
Разрезанное кольцо с разведенными в противоположные стороны концами. В сжатом положении такая конструкция эффективно гасит вибрационную нагрузку на болт (гайку), предотвращая самоотвинчивание крепежа. Благодаря этой особенности шайба особенно востребована в динамических узлах и механизмах.
Конструкция гровера разных моделей фактически одинакова, основным стандартом для них является ГОСТ 6402-70, определяющий силу сжатия и размер поперечного сечения проволоки, из которой изготовлено кольцо.
- Стандарты, уточняющие технические условия и материалы — ГОСТ 11850-72, ГОСТ 18175—78, ГОСТ 19115—91.
Обратите внимание! На территории Европейского союза шайбы-гровер, обозначенные стандартами DIN 127/128 не рекомендованы к применению, как морально устаревшие и недостаточно надежные. Для замены предлагается использовать стопорные, пружинные и антивибрационные модели.
Стопорные шайбы
Группа современных метизов, специально разработанных для стопорения (блокировки) элементов резьбовых соединений от самоотвинчивания под действием вибрации, ударных и динамических нагрузок. Именно их рекомендуют в ЕС в качестве замены гровера.
Виды стопорных шайб:
- Пружинные (тарельчатые) — метизы выгнутой или волнообразной формы. Основной эффект достигается благодаря сопротивлению силе давления, возникающей при деформации изделия. Стандарты для поиска в каталогах: DIN 137A, 138B, 2093, 6796.
- Зубчатые — детали с рядом внешних (A) или внутренних (J) зубцов, которые увеличивают прижимную способность метиза за счет дополнительного сцепления с поверхностью. Могут иметь вогнутую форму (V). Стандарты: DIN 6797 и DIN 6798.
- Лапчатые — плоские кольца DIN 5406 и DIN 70952 с выступами, которые загибаются и охватывают гайку (головку болта) после установки, надежно фиксируя шайбу. Существуют модификации с разным количеством (от одного до десятка) и расположением лепестков (на внешнем и внутреннем радиусе). Аналоги: ГОСТ 11872-89 и ГОСТ 13465-77.
- Контактные (с насечкой) — метиз SHB KNZ и SKN с выраженным рельефом на обеих плоскостях, контактирующих с поверхностью и головкой болта. При закручивании выступы врезаются в элементы узла, удерживая их от самопроизвольного движения. Некоторые модели имеют тарельчатый профиль и усилены дополнительными зубцами по внешнему краю.
- STAR-LOCK (упорная, быстросъемная) — элемент фиксации деталей на валах. Упрощает монтаж/демонтаж. Выпускаются в двух вариантах: открытые и закрытые (с колпачком).
На заметку! С учетом повышенной динамической нагрузки на узлы, в которых применяются стопорные шайбы, материалом для их изготовления служат преимущественно твердые, коррозионно-стойкие (нержавеющие А2, А4) стали.
Антивибрационные шайбы
Шайбы Nord-lock (клиновые) DIN 25201 — топ метизов, предназначенных для предотвращения вибрационного ослабления резьбовых соединений. Благодаря оригинальной конструкции они обеспечивают наилучшую надежность узла в условиях активных динамических нагрузок.
Конструкционно, это две шайбы, у каждой из которых внешняя сторона покрыта радиальной насечкой, а внутренняя — клиновидными зубцами. В рабочем положении шайбы устанавливаются друг на друга, и при затяжке сцепляются зубцами, из-за чего движение в направлении резьбы становится невозможным.
При произвольном ослаблении узла клинья входят в контакт, увеличивая осевое давление на головку болта, перекрывая необходимое для откручивания усилие, тем самым блокируя свободный ход метиза.
Изготавливаются антивибрационные шайбы Nord-lock из высокопрочной оцинкованной или нержавеющей стали.
Регулировочные шайбы
В технологических отраслях постоянно возникает необходимость в устранении зазоров (клиренса) между деталями резьбового соединения, а регулировочные (постановочные) шайбы предназначены для выверенной нивелировки расстояний. Стандарт, описывающий такие метизы — DIN 988.
Если случай «тяжелый» и плоского элемента толщиной в 3-4 мм недостаточно, используют регулировочные кольца DIN 703 и DIN 705 высотой 20-30 мм. Такая установка дополняется одним-двумя фиксирующими винтами DIN 914 или DIN 553.
Квадратные шайбы
Шайбы квадратной формы DIN 436 — универсальная разновидность метизов, задача которых, равномерно распределять нагрузку от затяжки на, как можно большую площадь. Как правило, их используют в монтаже с участием относительно мягких и хрупких оснований — дерева, полимерных растворов, бетонов.
Косые шайбы DIN 434, DIN 435, DIN 6917 и DIN 6918 — это разновидность квадрата, применяемая для выравнивания прижимного усилия на диагональных (наклонных) и неровных поверхностях. Активно используются при сборке металлоконструкции.
Шайбы сферические и конические
Оригинальная форма сферических (С) и конических (D) шайб DIN 6319 (ГОСТ 13438-68, ГОСТ 13439-68), позволяет использовать их с метрическим крепежом там, где требуется особая точность и плотность контакта с основанием. Особенно эффективны они в соединениях с непараллельным и рельефным основанием.
Когда возникает необходимость спрятать острые грани головки винта или самореза, применяют потайные шайбы «розетка». В каталогах они обозначаются как ART 7340, DIN 9081, NFE 27-619.
Обратите внимание! В зависимости от предполагаемой нагрузки и условий эксплуатации можно подобрать модели полнотелые и пустотелые, прямые и с расширенным основанием, нержавеющие и оцинкованные. Чаще всего, их можно встретить в мебельном производстве.
Кровельные шайбы
Герметичность кровли — обязательное условие качественного покрытия. Обеспечить его, призваны кровельные шайбы. Это специальные элементы, которые помимо опорной функции, выполняют роль демпфера и уплотнителя, блокирующего проникновение влаги под головку самореза.
Кровельные шайбы отличаются в зависимости от типа материала и конструкции крыши. Существуют модификации для металлочерепицы и поликарбоната, окрашенные в цвета RAL и оцинкованные, с изолоновым уплотнителем и каучуком EPDM.
Компания «1001 КРЕПЕЖ» предлагает обширную номенклатуру шайб для любых строительных и промышленных конструкций. В нашем каталоге вы найдете сертифицированные изделия брендов с говорящими названиями: STALMAX, TERMOCLIP, FISCHER, HILTI. Чтобы получить консультацию и уточнить детали заказа, свяжитесь с нами удобным для вас способом!