Кто придумал Гроверную шайбу?
ШАЙБА
ГРОВЕР – принцип действия, варианты производства
Шайба
Гровера – недопустимое, согласно ГОСТ 27017, название пружинной одновитковой шайбы ГОСТ 6402-70, однако давно прочно заняло свое место. Английский инженер Уильям Гровер изобрел новый вид крепежа на волне бурного роста различных изобретений 19 века.
Интересные материалы:
Как убрать скриншот на айфоне? Как убрать смарт инверсию цвета на айфоне? Как убрать со своего айфона слежку? Как убрать статус в WhatsApp на айфоне? Как убрать страницу виджетов на айфоне? Как убрать царапины с айфона 8? Как убрать царапины с боков айфона 10? Как убрать царапины с экрана айфон 10? Как убрать царапины с экрана iphone 11? Как убрать царапины с яблока на айфоне?
История
Гровер стали изготовлять в конце девятнадцатого века, когда машиностроительная отрасль стала нуждаться в новых резьбовых соединениях высокого качества, так как устаревшие крепления уже не могли выдержать современные вибрации и нагрузки в соединениях. В результате этого крепежи ослаблялись и развинчивались, из-за чего выходили из строя механизмы.
Применение заклепок так же стало неэффективным методом соединения деталей, потому как их использовать не совсем удобно, в результате затормаживался процесс разработки свежих проектов. К тому же обслуживание таких изделий становилось довольно сложной процедурой.
Новый крепежный элемент
Производственные предприятия нуждались в новых резьбовых соединениях, способными выдерживать высокие ударные нагрузки и выполнять функцию фиксатора. Такими качествами обладает пружинная шайба с прорезью.
Метиз выглядит как виток пружины с небольшим с зазором, расходящимся в другую сторону от закручивания болта. Чтобы иметь более четкое представление, то фото гровера можно посмотреть на страницах интернета.
Такая конструкция не позволяет гайке открутиться, этому способствуют кромки шайбы расположенные так, что их края упираются в поверхность изделия с одной стороны и в саму гайку с другой, так происходит фиксация.
Таким образом пружинная шайба играет роль стопора. Закручивая же гайку гровер не затрудняет ход затягивания.
Принцип действия
Изделие может производиться в двух модификациях – с гладкими концами скошенной формы и с заостренными кончиками. Второй вариант считается более надежным, поскольку такие концы при стопорении впиваются в металл гайки и основы, повышая прочность соединения. При этом степень выдерживаемой нагрузки будет существенно выше.
Существуют также модели с левосторонним и правосторонним направлением среза. Они используются для винтов и гаек с разной по направлению резьбой.
Принцип работы гроверов следующий. При закручивании крепежной пары процесс идет гладко, поскольку стопорения не происходит. А вот после того как кольцо было затянуто, фиксация обеспечивается кромками гровера, которые впиваются в опорные части. Самопроизвольное раскручивание исключается. Но при этом нужно учесть два момента:
- следует правильно выбирать шайбу по направлению резьбы;
- использование гровера из твердого материала в сочетании с узлами из мягких металлов, например алюминиевыми, часто приводит к порче основания.
Размещать данную крепежную деталь можно как под головкой винта, так и под гайкой. Для прочности допускается использование в двух местах одновременно.
Выбирая кольцо большего сечения по ширине и высоте, вы получаете высокие показатели силы упругости, однако при этом упругая деформация не меняется.
Как правильно установить?
Существует свод правил монтажа болтовых соединений с использованием гровер-шайб. Все они сводятся к следующему.
- Нельзя использовать стальные гроверные шайбы с бронзовыми, алюминиевыми гайками. Заусенцы, перепады в плоскости сечения гровера оставляют при затяжке гаек из цветмета борозды на них, могущие привести к слому гайки.
- Гроверное соединение нельзя перетягивать. Перетягивание гайки любого размера в любом случае делает деталь плоской, превращая её в обычную прокладку, почти лишённую пружинящего эффекта.
- Нельзя гроверную шайбу ставить под прессующую. Вторая должна отстоять от гайки и/или от головки болта дальше, чем первая. То есть болтовое соединение комплектуется в следующей последовательности: головка болта, гроверная шайба, пресс-шайба, скрепляемые заготовки, пресс-шайба, гровер, гайка, – не иначе. Более конкретно – шайбы устанавливаются в зеркальной последовательности по обе стороны от скрепляемых деталей.
- Недопустимо зажимать гроверную шайбу между двумя прессующими. Если болт длинный, и резьба нарезана не по всей его длине, но между гайкой и скрепляемыми деталями остался незанятый зазор, то вначале закладывается одна или несколько пресс-шайб, затем – одна или несколько гроверных, наконец, завинчивается гайка. То есть пресс- и гровер-шайбы не должны чередоваться ни случайно, ни циклично. Комплектация напоминает правильную загрузку грифа тренировочной штанги. Метод «зеркалирования» шайб справедлив и в этом случае.
Применение бронзовых гроверных шайб со стальными гайками и болтами не даст эффекта: ни алюминиевый сплав, ни бронза не дадут ожидаемого эффекта. Используйте только высококачественный стальной крепёж, а не подделку под него.
Источник
Альтернативные варианты для стопорения
В процессе закручивания винтовой пары, витое кольцо сжимается и приобретает форму обычной шайбы. Сила трения при этом более высокая, однако эффект натяга буде все же не сильно большим.
После однократного использования кольцо теряет большую часть своих качеств и для крепления подвижных элементов, особенно на ответственных деталях, его использование недопустимо.
Поэтому даже если вы используете деталь, входящую в каталог лучших гроверов, то риск снижения прочности крепления все же остается. Альтернативу можно найти – таких вариантов несколько:
- гайка с самоконтрящимся действием;
- тарельчатая гайка с пружинным эффектом;
- гайки коронного типа и с цилиндрическим поясом;
- зубчатый фланец;
- шайбы контрящие и с усиками и т.д.
Использование шайб гроверного типа помогает обеспечить более прочное крепление и существенно снизить риск раскручивания деталей. Для разных материалов основания и направлений вкручивания можно подобрать соответствующий тип кольца или заменить его альтернативным способом стопорения.
Материал
Фиксаторные шайбы изготавливаются из пружинной стали, которая подвергается высокотемпературной обработке, в результате, это:
- понижает внутреннее напряжение сплава;
- увеличивает его прочность;
- повышает стойкость к внешним воздействиям;
- снижает хрупкость изделия.
Дополнительно, в некоторых случаях, на метизы наносят покрытие из хрома или цинка, оно предотвращает коррозийное повреждение металла. При нанесении хрома твердость изделия становится выше, так же как и износоустойчивость.
Надо отметить, что в зависимости от области применения материал может различаться по жесткости.
Производство
Такие своеобразные фиксаторы в основном изготавливают из стали. Когда того требует производство чего-либо, их делают бронзовыми или из другого цветного металла. Все изделия имеют характеристику твердости по шкале Роквелла:
- из стали в пределах 40-48 HRC;
- из бронзы от 90 HRC.
Задиры, окалины и другие изъяны, в том числе коррозия отбраковываются при изготовлении метизов. Остальные незначительные дефекты, которые не могут повлиять на габариты и прочность детали, допускаются.
Испытания шайб проводят путем сжатия их до плоского состояния, затем в этом положении выдерживают двадцать четыре часа, после освобождения они должны возвратиться в исходное состояние.
Вес гровера может быть четырех категорий:
- легкий (Л);
- нормальный (Н);
- тяжелый (Т);
- особо тяжелый (ОТ).
В ГОСТе 6402-70 указываются требования надлежащие данному креплению. Там описаны такие характеристики как:
- размер;
- степень прочности;
- материалы;
- виды покрытия.
Особенности выбора
Покупая гровер под гайку, нужно учитывать несколько важных параметров:
- его толщину;
- величину промежутка между поверхностями торцов – не более толщины, умноженной на коэффициент 0,7;
- высоту шайбы;
- диаметр болта или винта, в укреплении которых будет применяться деталь.
Важно также обращать внимание и на качество изготовления. На поверхностях не должно быть окалин, трещин или признаков коррозийного разрушения. А вот мелкие дефекты и небольшие окалины в местах среза допустимы. Конечно, если они не влияют на габариты детали и ее качественные параметры.
Иногда встречается сечение трапециевидной формы. Это не будет проблемой, если оно соответствует установленным показателям высоты самой шайбы.
Что это и для чего нужна?
Шайба-гровер пружинная нужна для принудительной фиксации гайки, навинченной на болт, при этом она применяется всего один раз – для каждого конкретного соединения. Это значит, что её применение оправдано лишь в случае однократного монтажа на болтах. После демонтажа, поскольку она теряет значительную часть пружинящего эффекта, повторное её навинчивание даже на тот же самый гаечно-болтовой стык не рекомендуется. Поскольку тел, обладающих идеальной упругостью в природе не существует, всякое тело при длительном или чрезмерном сжатии отчасти теряет своё свойство. Это похоже на то, как мяч подскакивает не до того уровня, с которого он упал: колебания тела на пружине – шайба Гровера как раз является витком такой пружины – в конце концов исчезнут. Многократное перетягивание гроверной шайбы превращает её в обычную пресс-шайбу, равную по площади месту соприкосновения гайки с гранью закрепляемой детали, которую та удерживает на месте.
Пружинящая шайба как подвид стопорной прокладки нашла в первую очередь применение в машиностроении, далее – распространилась и на производство электрики, электроники, всевозможной автоматики. Её используют для закрепления критически важных частей машин, механизмов и электрических компонентов. Например, чтобы не развинтились несущие конструкции вагона, кузова автомобиля, системного блока настольного компьютера, применяется эта шайба. На неё фиксируются электроконтакты выключателей, рубильников, автоматов-предохранителей, телефонных клеммников в АТС. Везде, куда подходят колодки с проводами, где нужен надёжный контакт силовой или сигнальной линии, применяется хотя бы одна гроверная шайба – на один такой провод с С-образным контактом, отдалённо напоминающим простейшую колодку.
Пример использования – клеммы электродвигателей: значительные пусковые токи вынуждают обеспечить весьма надёжный контакт, в котором не будет искрения.
