Шпилька резьбовая: назначение, виды и применение
11
Резьбовую шпильку используют для различных работ: от сборки каркасных конструкций до монтажа систем вентиляции и крепления узлов промышленного оборудования. Этот метрический крепеж изготавливают различных размеров, с разным покрытием и плотностью резьбы. Такое разнообразие конфигураций позволяет задействовать метиз при работе со многими материалами и инструментами.
Что такое резьбовая шпилька?
Резьбовая шпилька — длинный металлический стержень определенного диаметра с нарезанной круговой резьбой, что обеспечивает вращение изделия во время монтажа. Металлический стержень часто применяется совместно с гайками, шайбами и другими крепежными элементами.
Виды резьбовых шпилек
Метизы различаются типом резьбы, формой, длиной и назначением. По этим критериям выделяют шесть популярных видов крепежных элементов.
Полнорезьбовые шпильки DIN 975, 976
Полнорезьбовые шпильки DIN 975 с длиной 1 и 2 метра используют для создания надежных соединений, стягивания и наращивания крепежных конструкций.
Характеристики DIN 975:
- Метрическая резьба: М2-М52.
- Класс точности: А.
- Класс прочности: 4.8, 5.6, 8.8, 10.9.
В качестве маркировки класса прочности изделия используются цифры или специальные символы, которые наносятся на торец резьбовой шпильки. Помимо такого вида обозначения, торец также может окрашиваться в определенный цвет, указывающий на материал изготовления. Например, для стали А2 — зеленый, для А4 — желтый.
Изделия по стандарту DIN 976-1 похожи на метизы DIN 975, но их изготавливают различной длиной, которая зависит от диаметра стержня. Стандартно метрические стержни изготавливают длиной 1000 и 2000 мм, но при необходимости их обрезают. Этим крепежи DIN-976-1 отличаются от метизов стандарта DIN 975, которые не укорачивают.
Другие характеристики DIN 976-1:
- Метрическая резьба: М2-М72.
- Класс точности: B.
- Класс прочности: 4.8, 5.8, 8.8, 10.9, 12.9.
Изделия DIN 975/976-1 универсальные. Их используют для сквозного монтажа металлических деталей, наращивания крепежных конструкций в слабонагруженных соединениях, при монтаже хомутов, воздуховодов, вентиляции и многого другого.
Шпильки с резьбой на концах
К модификациям с резьбой на концах относят изделия, у которых резьба не на всю длину стержня, а на его определенную часть:
- Строительные шпильки для деталей с гладкими отверстиями. Изделия соответствуют стандарту ГОСТ 220402-76. Длина варьируется от 6 до 48 мм. Используются в строительстве и быту, когда нужно присоединить детали, в отверстиях которых нет резьбы.
- Шпильки резьбовые с ввинчиваемым концом. Такие крепежи бывают двух видов: с одинаковым диаметром гладкой и резьбовой части стержня и модификации, у которой диаметр резьбовой части больше, чем гладкой. Изделия используются в машиностроении, строительстве, для производства электроники.
- Фланцевые шпильки. Специализированные метизы по стандарту ГОСТ 9066 для монтажа трубопроводов, которые выдерживают температуры до 650°. На крепеже может быть четырехгранный выступ и осевое отверстие по длине.
Приварные шпильки
Приварные шпильки приваривают к стальным деталям. Резьба бывает внутренней и внешней, есть также вариации с гладкой штангой, которые применяются со стопорными кольцами для гладкого вала. Выпускают приварные шпильки для газовой, дуговой, контактной сварки.
Запрессовочные шпильки
Запрессовочные метизы используют для сборки металлических деталей на конвейере и механических станках. Под шляпками таких метрических крепежей находится зубчатое кольцо. Оно обеспечивает надежное крепление к заготовке.
Закладные шпильки
Закладные виды крепежей также называют фундаментными болтами. Их изготавливают изогнутой формы. На одном или обоих концах на стержень накручиваются гайки. Крепежи используют для соединения заготовок к монолитным и бетонным основаниям. Могут применяться с шайбами, которые предотвращают самораскручивание крепежного элемента.
Анкерные шпильки
Крепежный элемент используют для создания монолитных креплений. Он состоит из стержня с полной метрической резьбой и углом профиля 60°. Наконечник может быть острым. Это облегчает установку крепежа в капсулу с химическим составом. Устанавливать такой метиз можно в полнотелый кирпич, сжатую и растянутую зону бетона, природный и искусственный камень, бетонные блоки.
Материалы и классы прочности резьбовых шпилек
Шпильки резьбовые также различаются длиной, классом прочности, номинальным диаметром, типом стали и классом точности.
Материалы изготовления
При производстве крепежей используются:
- Нержавеющая сталь.
- Углеродистая легированная сталь.
- Латунь.
- Полиамид.
Производители используют разные марки стали, но чаще — А2 и А4. Для защиты от коррозии на материал гальваническим методом наносится покрытие из цинка. Оцинкованные метизы выдерживают воздействие влаги, не ржавеют со временем. Также защитное покрытие может быть фосфатным, медно-никелевым, с добавлением серебра, никеля или олова.
Классы прочности и стандарты
В зависимости от способа производства, метода обработки и марки стали каждому крепежу присваивается класс прочности. Обозначает класс прочности двумя цифрами: первая указывает на предел прочности, вторая — на предел текучести. Чем выше цифра, тем прочнее крепежный элемент.
Крепежи изготавливают по международным и российским стандартам DIN и ГОСТ соответственно. Например, приварные модификации соответствуют стандарту ГОСТ Р 55738, изделия для фланцевых соединений упорные (с хвостовиками) — ГОСТ 11447-80.
Области применения резьбовых шпилек
Крепежи необходимы для соединения элементов из разных материалов. Изделия используют в различных сферах.
Строительство и ремонтные работы
Крепежи применяются для следующих целей:
- Стяжка и соединение деталей металлоконструкций.
- Крепление брусьев.
- Монтаж лаг из дерева.
- Усиление конструкций при возведении зданий.
При строительных работах шпильки используют с гайками и шайбами соответствующего номинального диаметра , которыми можно регулировать натяжение соединения.
Машиностроение и промышленность
В промышленности крепежи используют для различных целей:
- Крепление узлов промышленного оборудования.
- Укрепление деталей мебели при производстве.
- Скрепление стальных, бронзовых, латунных деталей при производстве автомобилей.
Монтаж трубопроводных систем, вентиляции, отопления
Крепежные изделия применяют во время монтажных работ:
- Для стягивания элементов нефте-, газо-, водо- и других трубопроводов.
- Во время установки систем вентиляции и кондиционирования.
- Фиксация деталей систем отопления.
Как выбрать резьбовую шпильку
При выборе вида крепежного элемента и размера необходимо учесть суммарную толщину соединяемых деталей, условия эксплуатации метиза и нагрузку.
Учет нагрузки и условий эксплуатации
Несущая способность крепежного изделия зависит от глубины его ввинчивания в основание и шага резьбы. Чем больше нагрузка, тем большего диаметра и длины необходим метиз. Учитываются и условия эксплуатации. В зданиях с повышенной влажностью и для монтажа конструкций на улице применяют оцинкованные крепежные изделия, устойчивые к воздействию влаги и осадков.
Выбор подходящего стандарта и класса прочности
Выбор крепежа по стандарту зависит от материала скрепляемых элементов:
- Шпильку-анкер ГОСТ 24379.1-2012 подбирают под тип и класс бетона, кирпича или каменной кладки.
- Для фланцевых соединений из мягких сплавов используют фланцевые шпильки с крупной резьбой в соответствии с ГОСТ 9066.
- Для скрепления металлических и деревянных конструкций весом до 1260 кг используются шпильки DIN 975 м8×1000 мм и м8×2000 мм
Изделия также подбирают по классу прочности. Выбор зависит от нагрузки на крепеж. Для анкеровки бетона, крепления лаг, бруса и подвеса воздуховодов выбирают шпильки с маркировкой 4.8. Для крепления деталей ответственных конструкций нужны метизы с классом прочности от 6.6 и выше.
Резьбовые шпильки — незаменимый вид крепежа при строительстве, монтаже конструкций, производстве деталей. Изделия стандарта DIN 975 / 976-1 имеют широкую область применения, обеспечивают надежность креплений. Оцинкованные метизы используют с гайками, шайбами, анкерами.
