ИСПЫТАНИЯ БОЛТОВ, ШПИЛЕК И ДРУГИХ МЕТИЗОВ

МЕТИЗЫ И КРЕПЕЖНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Метизы - это металлические изделия, служащие для соединения и скрепления различных деталей и конструкций, сборных механизмов, в том числе крупных блоков, несущих большую нагрузку. В наше время метизы находят широкое применение в машиностроении, приборостроении, строительстве, в транспортной промышленности, в быту для сборки, соединения или восстановления механических деталей и конструкций. Метизы - это крепежные изделия. Классы и типы метизов ранжируются по степени важности, ответственности и сложности конечных объектов (инструменты, механизмы, агрегаты, прочие конструкции и объекты). Качество этих объектов, эффективность их работы и срок эксплуатации напрямую зависят от качества используемого крепежа. В конечном итоге это определяет безопасность и здоровье человека.

Виды метизов

Крепежные изделияКрепежные механизмыВспомогательный крепежСпециальные виды крепежа

Болты и винты, дюбели и анкеры, шурупы и саморезы, гвозди, резьбовые шпильки, гайки, шайбы, заклепки, втулки

Хомуты, скобы, струбцины крепежные

Подшипники, шпонки, шлицы, штифты, пальцы

Вытяжные заклепки, резьбовые заклепки, стяговые заклепки, кнопки, пружины, проволока

Классификации крепежных изделий

ОбщепринятаяЧастная

Резьбовые изделия повышенной прочности

Крепеж массового использования

Крепеж для безударной фиксации и одностороннего монтажа

Крепеж для герметичных конструкций

Фиксаторы для крепления полимерных композитных материалов

По типу конструкции (разъемные / неразъемные)

По назначению (агрессивная среда, большие нагрузки)

По шагу резьбы (мелкая / крупная резьба);

По размеру

ВАРИАНТЫ ИСПЫТАНИЙ БОЛТОВ, ШПИЛЕК И КРЕПЕЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Для прогнозирования поведения крепежных соединений и метизов в реальных условиях проводят лабораторные механические испытания. Это могут быть цикловые испытания на усталостную прочность при нагружении и разгружении, испытания с определением предела выносливости, испытания на кручение, испытания на разрыв и срез, испытания на сжатие и смятие, испытания на ударную прочность. Цель испытаний заключается в определении характеристик силы и прочности, скручивающего момента, деформации. Механические испытания крепежа и метизов проводят в режимах нагружения статической или динамической силой, в условиях низких и высоких температур с помощью систем температурных испытаний.

Рассмотрим более предметно характерные особенности испытаний болтов и винтов, дюбелей и анкеров, резьбовых шпилек. Для проведения механических испытаний болтов и шпилек используют специализированные разрывные и универсальные стенды, позволяющие проводить испытания при продольном и поперечном приложении силы. В том числе машины для испытаний метизов на скручивание, машины для статических испытаний штифтов, шпилек на длительную прочность.

Виды испытаний

Оборудование для испытаний

ГОСТ 1497-2023. Устанавливает методику статических испытаний подготовленных образцов из болтов, винтов или шпилек на растяжение при нормальной температурах

ГОСТ 11150-84. Стандарт описывает метод испытаний металлов, в том числе подготовленных образцов из болтов, винтов или шпилек, на статический разрыв при минусовых температурах

ГОСТ 9651-84. Испытания на статическое нагружение металлических образцов болтов и винтов при повышенных и сверхвысоких температурах

Перед испытаниями болты, винты или шпильки обрабатывают до требуемого типа и геометрических размеров в соответствии с предъявляемыми стандартами требованиями. Для проведения испытаний подготовленных образцов при низких и высоких температурах в рабочее пространство испытательной машины устанавливают камеру или электрическую печь для создания требуемых температурных условий.  Выбор используемой температурной системы зависит от требований Клиента и стандартов, используемых приспособлений для испытаний. Могут быть криокамеры охлаждения или термокамеры нагрева, универсальные температурные камеры, электрические печи.

Проверяемые характеристики: предел прочности (временное сопротивление) и пределы текучести (физические, условные), относительное удлинение при разрыве, относительное сужение при разрыве

1. Универсальные машины для статических испытаний обработанных болтов и шпилек на растяжение

2. Измерители деформации испытываемых образцов болтов и шпилек

3. Захваты и приспособления для фиксации обработанных образцов болтов и шпилек (захваты для образцов с резьбой, захваты для гагаринских образцов, клиновые универсальные захваты, клиновые шарико-винтовые захваты) 

4. Системы температурных испытаний для разрывных и универсальных испытательных машин

ГОСТ 10145-81. Испытания обработанных образцов болтов, штифтов, винтов и шпилек на длительную прочность

Стандарт определяет требования к испытаниям на долговечность металлических образцов при температурах до 1200 гр.С. Сущность механических испытаний здесь заключается в доведении обработанных образцов болтов и винтов до разрушения под действием постоянной статической растягивающей нагрузки при постоянной температуре.

В результате испытаний вычисляют предел длительной прочности образцов из болтов, шпилек, винтов и других подобных метизов. По факту - это напряжение разрушения металла за определенное время при стабильно поддерживаемой температуре. Контрольная характеристика испытаний на долговечность - это время до разрушения испытываемых образцов

1. Электромеханические машины для испытаний металлов на длительную прочность

2. Навесные измерители деформации для металлов

3. Захваты для испытаний образцов с резьбовыми головками (со сменными вкладышами)

ГОСТ 52627-2006 (ГОСТ Р ИСО 898-1-2011). Механические свойства и способы проведения испытаний болтов, винтов и шпилек

Определяются механические и физические свойства болтов, винтов и шпилек из углеродистых и легированных сталей при испытаниях в условиях нормальных температур.

1. Испытания на растяжение обработанных образцов.

2. Испытания на разрыв полноразмерных болтов, винтов и шпилек.

3. Испытания пробной нагрузкой полноразмерных болтов и винтов.

4. Испытания на растяжение по косой шайбе полноразмерных болтов и винтов

1. Машины испытательные по ГОСТ 28840-90 для исследования механических свойств болтов, винтов, шпилек и прочих метизов

2. Специальные захваты для испытаний болтовых и винтовых соединений, болтов и винтов (объединяют рабочие характеристики захватов для испытаний гагаринских образцов и образцов с резьбовыми головками, со сменными вкладышами)

ГОСТ 9454-78. Испытания обработанных образцов болтов, винтов и шпилек на ударную прочность

Стандарт устанавливает испытания подготовленных металлических образцов на ударный изгиб при температурах от -100 до 1200 гр.С. Суть метода заключается в приложении динамической силы к центральной части образца с помощью ударного маятника копра в режиме свободного падения. Испытываемый образец располагается на опорах, имеет посередине надрез или концентратор определенного вида (форма в виде буквы U, форма в виде буквы V). В результате испытаний определяют полную работу удара или ударную вязкость. Результаты испытаний фиксируют либо по специальной аналоговой шкале с нанесенными измерительными метками, либо с помощью программно-технического комплекса.

Испытания металлических образцов из болтов, винтов и шпилек на ударное растяжение могут проводиться в условиях минусовых и плюсовых температур. В этом случае подготовленные металлические образцы перед испытаниями предварительно кондиционируют, выдерживают и автоматически подаЮт на опоры в испытательную зону копра. После этого выполняют удар и фиксируют результат испытаний.

1. Копры маятниковые по ГОСТ 10708-82 для испытаний металлических образцов из болтов, винтов и шпилек на ударный изгиб

2. Системы температурных испытаний для копров маятниковых и испытаний при пониженной, повышенной и нормальной температурах