Класс прочности болтов

Основные понятия и виды крепежных средств

Крепежные изделия классифицируются по конструктивным особенностям, типу соединения и области применения. Основные виды крепежа:

• Гвозди — представляют собой стержень с острым концом. Шляпка гвоздя может иметь шлиц или быть гладкой, в зависимости от типа изделия. Гвозди широко применяются и обладают важным достоинством: высокое сопротивление выдергиванию при простом монтаже и невысокой стоимости.
• Дюбели — предназначены для удерживания другого крепежного элемента (самореза, болта) внутри отверстия. Дюбели бывают металлическими и пластиковыми. Внутри отверстия они раскрываются и упираются в стенки, что обеспечивает прочность фиксации.
• Анкер — сложный крепежный элемент, состоящий из нескольких частей. В зависимости от конструкции различают рамные, забивные, клиновидные анкеры, изделия с кольцами и полукольцами.
• Саморезы — представляют собой винт с острым концом и резьбой. Главная особенность самореза — способность нарезать резьбу внутри материала при закручивании в основание.
• Шурупы — крепеж с коническим стержнем и шляпкой, в которой имеется шлицевое отверстие под отвертку.
• Шпильки — представляют собой стержни с наружной резьбой. Применяются в комплекте с гайками и шайбами. Резьба нарезается одинаково по всей длине стержня, или различаться на разных участках изделия.
• Шайбы — выполняют роль подкладки в крепежном соединении, размещается между головкой шурупа и гайкой.

Метизы различают по классам прочности (существует 11 классов) и по размерам. Еще один важный признак классификации метизов — тип головки:

• С проушиной для веревки, откидные.
• Анкерного типа — для крепежа внутри бетонных изделий.
• Такелажные рым-болты с кольцом в шляпке.
• Шестигранная форма головки.
• Коническая головка для потайного соединения.
• Полукруглая головка — имеет шлиц для использования отвертки при закручивании крепежа.
• Цилиндрическая головка для применения шестигранной отвертки.

Маркировка на головке болтов и гаек

Как метрические, так и дюймовые болты могут быть идентифицированы путем осмотра головки. Для начала, расстояние между лысками головки метрического болта измеряется в мм, тогда как у дюймового — в дюймах (тоже самое применимо и для определения гаек). Соответственно, стандартный дюймовый ключ не подойдет для использования с метрическим крепежом, и наоборот также. Кроме того, на головках большей части дюймовых болтов обычно имеются радиальные зарубки (на метрических тоже применяется такая маркировка, но реже), которые определяют максимальное допустимое усилие затягивания болта (класс прочности). Чем больше количество зарубок, тем выше класс прочности (на автомобилях обычно применяются болты со степенью прочности от 0 до 5 зарубок). Класс прочности метрических болтов определяется цифровым кодом (подробнее об этом мы писали в этой статье ). Цифры кода обычно отливаются, как и для дюймовых, на головке болта (на автомобилях обычно применяются болты классов прочности 8.8, 10.9, и 12.9).

Как расшифровывается маркировка?

Первая цифра (перед точкой). Характеризует предельную прочность крепежа на растяжение. Показывает 0,01 от ее значения, выраженного в МПа.

Пример. Для болта 4.6 предел прочности составляет 4 : 0,01 = 400 МПа.

Вторая цифра (после точки). Показывает десятую долю отношения величин характеристик – предел текучести к пределу прочности стали.

В данном случае (4.6) – 400 х 0,6 = 240 МПа. Эта характеристика показывает предельную нагрузку. Превышение ее значения приводит к невосстанавливаемой деформации болта, по сути, его изгибу (излому).

Рекомендация – при выборе крепежной детали необходимо учитывать ее запас прочности. В зависимости от места установки превышение значения должно быть не менее чем в 2, а то и 3 раза.

Обозначение болтов, наносимое при маркировке

На все болты, кроме цилиндрических с отверстием для шестигранного ключа, маркировку наносят сверху на головке. Цилиндрические изделия маркируются на торцевой стороне. Обозначение болтов наносится в виде углубленных в головку символов или выпуклых знаков. Выпуклая маркировка на торцевой части головки наносится редко, чаще всего знаки углубляют. В противном случае высота обозначений четко регламентируется в зависимости от диаметра детали.

Две цифры на головке болта обозначают класс прочности изделия. Данная величина имеет огромное значение. От нее зависит, сможет ли соединение выдержать ту нагрузку, которая необходима в данном случае. Существует 11 классов прочности, их обозначают двумя символами с точкой между ними. Первое обозначение характеризует прочность болта, а второе — текучесть материала, из которого он произведен

На крупных промышленных объектах, в авто- и авиамоделировании данному показателю уделяется особое внимание. Несоответствие символам маркировки может стать причиной поломок и создания аварийных ситуаций на объекте

Обозначение высокопрочного болта начинается от маркировки 8.8 до 12.9.
Маркировка производителя — клеймо с условным обозначением производителя, которое обозначает, что перед выходом с производства деталь прошла все обязательные проверки качества и отвечает параметрам, нанесенным на деталь. Отсутствие клейма производителя возможно, но может быть признаком того, что деталь не соответствует стандартам качества.
Обозначение резьбы. Обязательным является нанесение информации на головку болта с левой резьбой. Оно обозначается в виде стрелки. Соединения с правой резьбой отдельно не маркируются.
Буквы на головке. Данные символы могут обозначать металл, из которого был изготовлен болт, и класс стали. Обозначение А2 и А4 наносятся на болты, произведенные из устойчивых к химическим веществам и воздуху материалов. Подчеркивание обозначает то, что деталь была произведена из марсианской стали с низким содержанием углерода.

Плюсы и минусы

Болтовое соединение имеет достоинства и недостатки, которые стоит учитывать при покупке изделий.

Преимущества

• Можно открутить, заменить, переделать.
• Высокие показатели прочности.
• Финансовая доступность.
• Большое разнообразие видов.

Недостатки

• Необходимость корректного подбора. Для определенных видов работ требуются изделия с соответствующими параметрами. При этом их разновидностей настолько много, что разобраться в них может не каждый.
• Склонность к отвинчиванию из-за неправильного монтажа, неверно рассчитанной нагрузки и пр.
• Необходимость применения нескольких метизов. Из-за этого конструкция может быть громоздкой и тяжелой.

Основные требования по ГОСТу

• На детали должны полностью отсутствовать следы коррозии металла, крупные дефекты и трещины. Присутствие последних означает, что изделие не соответствует стандарту качества.
• Допускаются штамповочные трещины на поверхности детали при условии, что длина трещины меньше диаметра болта, а ширина и глубина не больше 4 % диаметра болта. В противном случае изделие не может соответствовать государственному стандарту качества, и его следует выбраковывать.
• По ГОСТу на болте могут быть раскатные пузыри, но их размер не может быть больше 3 % от диаметра изделия.
• Болт, имеющий рваные повреждения, которые заходят на резьбу или опорную часть, тоже выбраковывается.
• Согласно стандарту качества, изделия, имеющие дефекты на торце головки, могут быть пригодными при условии, что дефект не превышает размера окружности выше предельного значения.
• Допускается незначительное точечное изменение цвета сплава в виде рябизны.

Чем отличается болт от винта

Чтобы понять, в чем состоят различия между винтом и болтом, следует начать с определений и разобрать тонкости применения этих видов крепежа.

Винт строительный — вид крепежа, используемый для взаимной фиксации двух деталей, одна из которых снабжена резьбой. Внешне винт выглядит как стержень, на одном конце которого имеется резьба с определенными параметрами (шаг, глубина, профиль), на другом расположена шляпка со шлицем для передачи крутящего момента (завинчивания с помощью отвертки). Существуют две конструктивные разновидности винтов:

• Шуруп — сужается к нижнему концу стержня как конус, имеет более редкую резьбу по сравнению с типовым винтом.
• Саморез — тип винта, который создает резьбу при закручивании.

Размеры винта можно узнать по маркировке: 5*40 означает, что диаметр стержня под шляпкой составляет 5 мм, длина винта внутри детали составляет 40 мм. Если винт имеет потайную головку, показатель длины указывается вместе с толщиной головки. Для винтов, у которых головка имеет полукруглую форму, толщина шляпки в длину изделия не входит.

Болт строительный — крепежный элемент, который используют для взаимной фиксации деталей и предметов. Болт состоит из головки и цилиндрического стержня с наружной резьбой. Обычно шляпка болта имеет форму шестигранника и оснащена фаской (скруглением) по верхнему краю головки. Для выполнения крепежного соединения с помощью болта используют гайку соответствующего диаметра и шайбу. В отверстии, куда закручивается болт, должна быть внутренняя резьба. Шлицевого отверстия в шляпке для закручивания болт стандартно не имеет.

Основным материалом для производства болтов является сталь. В зависимости от требований к прочности соединения и условий эксплуатации крепежа болты делают из нержавеющей, инструментальной или легированной стали. Наиболее устойчивы к внешним воздействиям (повышенная влажность, химическое и физическое воздействие) изделия из легированной стали. Реже в производстве крепежных болтов используют латунь и медь.

Сходства

Если опираться исключительно на терминологию, разница между болтами и винтами заключается только в том, что у винта есть шлиц на шляпке, а у болта головка шлицевого отверстия не имеет. В остальном между данными видами метизов имеются следующие сходства:

• Назначение болтов и винтов — скрепление деталей вместе с помощью резьбового соединения.
• Деталь состоит из шпильки с резьбой и головки.
• Болты и винты делают из металла, в основном из стали с различными добавками.

Различия

• Болт применяют для сквозного соединения. Второй конец болта может насквозь проходить детали и завинчивается гайкой. Винт полностью находится внутри деталей, которые он фиксирует.
• Болт, в головке которого отсутствует шлиц под отвертку или биту, закручивают с помощью накидного ключа или обычного ключа. Для вкручивания винтов используют отвертки либо шуруповерты с соответствующими битами.
• Болт, который проржавел и не выкручивается ключом, можно сорвать с помощью специального ключа. Закисший от ржавчины винт (особенно с потайной конической головкой) сорвать невозможно.
• При использовании самореза, который является разновидностью винта, нет необходимости насверливать отверстие с резьбой. При установке болта отверстие обязательно нужно предварительно рассверлить.
• На конец болта всегда накручивают гайку. Винт используют без гайки.
• Болты, в силу области применения, имеют широкий размерный ряд в сторону увеличения деталей. Винты особо крупных размеров не выпускают, в основном этот вид крепежа имеет мелкий размер.

Ключевое отличие болта от винта заключается в том, как распределяется нагрузка в этом виде крепежа. Болт удерживает скрепляемые детали в статичном положении. Нагрузка распределяется перпендикулярно расположению деталей. Прочность крепежа обеспечивает утолщение цилиндрической части стержня выше резьбы и ниже шляпки. При подготовке отверстия для болтового соединения обязательно соблюдать размерность, иначе крепеж не будет достаточно статичным.

У винта резьба нарезается по всей длине шпильки, поскольку нагрузка распределяется параллельно линии соединения деталей. Для обеспечения прочности винтового соединения главным параметром является прочность метиза на растяжение. В это состоит главное отличие болта и винта.

Болт как оплот безопасности и срока эксплуатации изделия

Болтовое соединение применяется для несущих конструкций в мостах, зданиях и других сооружениях. Для безопасного использования и длительного срока применения, размер крепления и его прочность должны быть рассчитаны исходя из предполагаемой нагрузки, которая будет прикладываться к сопрягаемым деталям

Также важно учесть тип нагрузок – на сдавливание или на срез. Все характеристики описаны в ГОСТе, и поэтому если вы им воспользуетесь, то сможете попробовать составить описание тому, что такое болт

Благодаря резьбовому соединению или гаки отверстия в одной из скрепляемых деталей создает крепкое соединение, которое будет устойчивым к сдвигам. Такое описание не сильно отличается от того, что сказано о винтах, и по этой причине рассмотрим еще подробнее. Но стоит сделать небольшое отступление, потому что оно еще потребуется.

Применение болта

Отличие болта от винта по ГОСТу в том, что болт не только будет сжимать сопрягаемые детали, но еще и будет предотвращать их сдвигание.

По этой причине перед их соединением следует просверлить особое калиброванное отверстие, которое будет равно по диаметру утолщения на ножке болта. К примеру, для крепления с маркировкой М10 должно быть 10 мм (1 см), если диаметр будет не такой, как требуется, то крепежные детали не будут хорошо закреплены от сдвигов.

На хвостовике с резьбой нужно разместить шайбу, а после скрепить соединение при помощи гайкой. Если по какой-то причине место скрепления будет подвержено волнам вибрации, то дополнительно применяйте шайбу от гровера, которая будет препятствовать самовольному откручиванию гайки.

Сравнение конкурентов

Чтобы понять – что лучше, какой метиз нужно использовать в конкретной ситуации, необходимо разобраться во всех различиях, преимуществах и недостатках. Размеры деталей, частоту разборки/сборки конструкций тоже рекомендуется учитывать.

Ключевые характеристики

Болт – универсальный крепеж в виде стержня с наружной резьбой, принципиально отличается от конкурента граненой головкой.

Шпилька – это цилиндрический стержень, который с обоих концов или по всей длине имеет наружную резьбу. Ее применяют там, где невозможно использовать болтовое соединение – слишком широкие детали, нет места для головки болта или там, где необходимо получить компактное соединение. Шпильку используют и в том случае, если надо соединить детали так, чтобы между ними оставалось пространство.

Преимущества

У каждого типа крепежа есть преимущества и предпочтительные варианты применения.

Преимущества болтового соединения следующие:

1. Разъемность, возможность многократной сборки/разборки.
2. Простота, точность в изготовлении, большое разнообразие метизов – от общего назначения до специализированного.
3. Небольшие усилия при соединении болта с гайкой дают прочную затяжку элементов, которая может сравниться со сваркой по надежности и сроку службы.
4. Болтовое соединение используют при сравнительно небольшой толщине соединяемых деталей, или когда материал детали недостаточно прочный для резьбы.
5. При самых разных вариантах расположении деталей сборка не составит труда.

Невысокая стоимость в совокупности с эффективным и надежным креплением делает болт востребованным вариантом крепежа.

Одно из главных преимуществ болтового соединения – нет необходимости в резьбе на соединяемых деталях.

Плюсы соединений шпильками:

1. Этот крепеж незаменим там, где корпус деталей крупный, а сквозное отверстие для болта невозможно сделать.
2. Элемент востребован, если для всей конструкции существуют ограничения по весу.
3. Допустимо применение, если необходима частая сборка/разборка конструкции.
4. Ее используют вместо винтов, когда прочность материала всей детали с резьбой недостаточна. Пример – алюминиевые сплавы.
5. Легко устанавливается в труднодоступных местах.

Напряжение при затяжке крепежа распределяется более равномерно по сравнению с болтовым.

Недостатки

Помимо преимуществ, нужно учитывать и недостатки крепежных элементов.

Болты имеют следующие минусы:

1. Обычно необходимо использовать сразу несколько штук, что значительно утяжеляет конструкцию.
2. При затяжке в месте стыковки головки со стержнем возникает усиленное напряжение.
3. Так как для крепления необходим идеальный тандем из болта и гайки, а также возможно применение третьего элемента – шайбы, то требуется корректный выбор метизов. При неправильном подборе крепежных элементов стыковка и крепление деталей становится невозможным. Но если фиксация деталей удается, то неидеальные размеры приводят к раннему выходу из строя всей конструкции.

Недостатки шпилек:

• могут гнуться, а значит, терять прочность;
• срывается резьба от сверхбольших нагрузок, например, на колесных деталях автомобиля.

В обоих случаях необходимо срочно заменить поврежденные элементы на новые.

Классы высокопрочных болтов

Болтовые изделия высокой прочности имеют широкую область применения: станки, оборудование, сельхозтехника, машиностроение, строительство мостов, зданий, судостроение, промышленность, производство. Монтаж с использованием высокопрочных болтов обеспечивает прекрасный эффект, подвергающихся вибрационным и динамическим нагрузкам, атмосферным воздействиям, химическим веществам. К высокопрочным болтам относятся отдельный вид изделий из металлического сплава в виде стержня, на котором нанесена наружная резьба и головка шестигранником, закручиваемые под гаечный ключ. Эти высокопрочные изделия должны соответствовать требованиям ГОСТ 7817-70.

Высокопрочный болт

Для распределения нагрузки при использовании болтов применяются шайбы. Болты из высокопрочной стали устойчивы к контакту с химическими веществами, сильным ветрам, осадкам, климатическим изменениям и обеспечивают надежный монтаж сооружениям, подвернутые к механическим нагрузкам и вибрациям. Таким образом, объясняется использование изделий в строительстве станков, мостов, судов. С целью получения необходимых характеристик крепёжных изделий высокой прочности установлены требования по физико-механическим показателей ГОСТ. Их изготавливают из стали 10, стали 20, 20Г2Р, 10КП, 20КП и закаливают в специальных печах при высокой температуры.

Следует отметить, при изготовлении крепёжных изделий с различной прочностью, используют разные способы обработки. Крепежным изделиям присваиваются разный уровень прочности. На болтах указывается класс прочности в виде двух цифр, Согласно нормативной технической документации высокопрочные и обычные болты делят на классы: 12.9; 10.9; 9.8; 8.8; 6.8; 6.6; 5.8; 5.6; 4.8; 4.6; 3.6.

Широкое применение при строительстве мостов и сложных конструкций применяют болты по ГОСТ с сопротивлением 800 МПа и выдерживают оптимальную нагрузку.

Марки стали для болтов, обладающими более подходящими эксплуатационными качествами выбираются с большой ответственностью. Основные параметры являются: способы обработки, класс точности, материал изготовления. Такие показатели как длина и диаметр крепежных изделий является основными показателями, которые в обязательном порядке учитываются. Больший диаметр крепежных изделий обеспечивает высокую прочность и надежность соединения. Различают диаметры: М6, М8, М10, М12, М14, М16, М20, М22, М24, М27, М30.

При механической нагрузки малый диаметр приводит к деформации резьбы. Назначение целей использования болтов необходимо осуществлять исходя из класса прочности крепежных изделий. Для соединения отдельных элементов сложных конструкций и обеспечивает их надежность или использование при высоких механических нагрузках.

Прочность болтов зависит не только от их материала и технология изготовления. Болты высокой прочности изготавливают из низкоуглеродистой стали с использованием метода высадки отливок холодным или горячим способами. Затем, специальными станками наносится резьба. Изделия проходят закалку в термических печах, что обеспечивает их длительную эксплуатацию и прочность. Для того, чтобы защитить от коррозии их покрывают специальным покрытием. На высокопрочных болтах наносится маркировка. В классификации высокопрочных болтов имеются специализированные изделия, используемые в производстве. Такие болты обозначаются буквы: У, ХЛ. Данные крепежные изделия применимы даже в быту. С их помощью возможен идеальный крепеж металлоконструкций на бетоне, крепления колес автомобиля.

Все характеристики основных видов болтов и обозначения прописываются в нормативной технической документации.

31.07.2019

Формы болтов

Болты тоже могут иметь разную форму шляпки. Наиболее часто используемые формы:

• Откидные. Используются в такелажных работах, имеют ушко, позволяющее закрепить трос или верёвку.
• Анкерные. Для крепления в глухое отверстие в материалах, где нет возможности нарезать резьбу. К примеру, в бетонных стенах.
• Рым-болты. Похожи на откидные, также используются в такелажных работах.
• С шестигранной головкой. Наиболее распространены.
• Потайные. Головка изготовлена в виде усечённого конуса, не выступает над местом крепления.
• С цилиндрической головкой. Для монтажа и демонтажа используется шестигранный ключ.
• С полукруглой шляпкой. Малого размера с проточкой под шлицевую или крестовую отвёртку.

Потайной болт

Анкерный болт

Рым-болт

Болты и винты по ГОСТ. В чем разница? Сходства и отличия

Вопрос о разнице между винтом и болтом достаточно часто поднимается в интернет как среди специалистов, так и полных дилетантов в этой сфере. Но однозначного ответа не дано и сегодня. Постараемся сделать анализ и все-таки найти эти «неуловимые» отличия между винтом и болтом.

Межгосударственный стандарт ГОСТ 27017-86 «Изделия крепежные. Термины и определения», ГОСТ 7798, который бы должен вносить полную ясность в данный вопрос, к сожалению ее не вносит. Согласно стандарта, болт это крепежное изделие состоящее из стержня и головки, которое формирует соединение при помощи гайки или отверстия в одной из скрепляемых деталей. По тому же стандарту, винт — крепежное изделия для создания соединения, включающее стержень и конструктивный элемент для передачи крутящего момента. Отдельно в примечании подчеркивается, что этот конструктивный элемент может быть головкой со шлицем, с накаткой или, при отсутствии головки, шлицем в торце стержня. Большая советская энциклопедия (сайт https://dic.academic.ru/) дает еще более расплывчатое понятие о болте. По ней болт это крепежная деталь с резьбой на одном конце и четырех- или шестигранной головкой на другом. Интересно также трактуется понятие «винт» в российской версии Википедии. По ней это крепежное изделие для соединения деталей в одной из которых есть внутренняя резьба или без нее.

Соберем все вышеперечисленные трактования и попробуем найти существенную разницу между этими двумя видами крепежных изделий

Главное, на что нужно обратить внимание это: используется ли в крепежном соединении гайка, какая форма головки для передачи крутящего момента

Диапазон размеров болтов, винтов: болт М6, болт М8, болт М10, болт М12, болт М16, болт М20, болт М24, болт М27, болт М30, болт М36, болт М42, болт М48, болт М52.

Если отталкиваться от определений ГОСТа то, ответным крепежным изделием для гайки (независимо от формы головки) всегда будет болт. Крепежное изделие с шестигранной головкой соединяющее детали, если в одной или обеих есть внутренняя резьба, — это болт. То же самое, но без внутренней резьбы в детали и не с шестигранной головкой — это винт.

Многие специалисты машиностроительной отрасли склоняются к тому, что винт, шпилька и болт определяются по ответному крепежу. Крепежное изделие с наружной резьбой и головкой плюс гайка — это болт. Такое же изделие плюс деталь — это винт.

Но все равно полной ясности в данном вопросе нет. Если в составе резьбового соединения работает гайка и крепежное изделие с наружной резьбой и потайной головкой с крестообразным шлицем. Это крепежное изделие винт или болт?

Да, есть вопросы к органам стандартизации.

Как купить болты и винты по ГОСТ по низким ценам:

• заполните простую форму «Оформить заказ» вверху страницы;
• позвоните по телефону +7;
• отправьте заявку на электронную почту;

Условия продажи:

• Реализация металлоизделий оптом и в розницу;
• Безналичный расчет, путем перевода денежных средств с банковского счета;
• Возможность отсрочки платежей;
• Бесплатные консультации наших специалистов;
• Оказываем услуги упаковки товара по требованиям заказчика;
• Готовы произвести продукцию любой сложности на заказ по чертежам заказчика.

Условия доставки:

• Доставка продукции осуществляется со склада из наличия;
• При необходимости мы можем предоставить услугу ответхранения;
• Готовы предоставить скидку на доставку согласно условиям партнерских программ транспортных компаний;
• Возможность самовывоза товаров со складов.

Гарантии:

• Вся продукция сертифицирована, отпускается после технологического контроля;
• Метизы, крепеж, канаты, сетка, проволока, электроды и другая металлопродукция соответствуют ГОСТ и ТУ;
• Возможность возврата товара в соответствии с законодательством Российской Федерации;

Доставка по РФ: Москва, Санкт-Петербург, Архангельск, Астрахань, Барнаул, Белгород, Брянск, Владимир, Волгоград, Вологда, Воронеж, Екатеринбург, Иваново, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Калуга, Киров, Кострома, Краснодар, Курган, Курск, Липецк, Омск, Оренбург, Пенза, Пермь, Псков, Ростов-на-Дону, Рязань, Самара, Саранск, Саратов, Севастополь, Симферополь, Смоленск, Ставрополь, Тамбов, Тверь, Томск, Тула, Тюмень, Ульяновск, Уфа, Челябинск, Ярославль и др.