Самостопорящиеся гайки – надежная фиксация резьбовых соединений

Все резьбовые крепежные детали склонны к самотовертыванию под действием внешних сил, таких как вибрация, ветровые, динамические и ударные нагрузки. Если они надежно не застопорены, то это может привести к самым серьезным последствиям. Известны случаи, когда отвинтившаяся гайка или болт ставали причиной поломки механизма и вызывали тяжелые аварии.

Существует множество способов предотвращения ослабления резьбовых соединений, которые основаны либо на принципе жесткого стопорения (шплинты, отгибные шайбы, проволока) либо фрикционного, то есть за счет увеличения силы трения (контргайки, упругие шайбы, самостопорящиеся гайки).

Основные виды самоконтрящихся гаек

Как работают самоконтрящейся гайки?

Как следует из названия, самоконтрящаяся гайка не нуждается в дополнительных стопорных деталях и других способах защиты от самоотвинчивания. Она имеет определенный механизм фиксации, являющийся неотъемлемой частью ее конструкции, и это делает ее пригодной для использования в условиях высокой вибрации.

Таких самозажимных стопорных гаек разработано много видов и каждая из них получила широкое распространение. Как правило, их самоблокировка на ответной резьбе болта происходит за счет повышения силы трения в витках. Например, она может иметь нейлоновое кольцо или деформированный участок резьбы, то есть в ней есть некоторая часть, которая упруго деформируется, чтобы обеспечить фрикционное действие.

Как открутить

Синий фиксатор должен откручиваться без проблем. В крайнем случае, можно незначительно нагреть деталь, однако на практике до этого доходит редко.

С красным фиксатором достаточно часто стоит потрудиться. Первая проблема, это узнать о присутствии красного фиксатора. Если вы знаете, что на каких либо узлах, подлежащих ремонту нанесен красный фиксатор резьбы, и вы отдаете автомобиль в автосервис, предупредите мастеров, чтобы они ненароком не свернули голову гайке или болту. Обычно это узнается уже по факту откручивания. Очень сильно помогает справиться с красным фиксатором нагрев детали газовой горелкой. Опасность тут в том, что редко когда рядом с нагреваемой деталью нет ничего пластмассового. Во избежание расплавления чего-либо, изготовьте экран из асбеста, или хотя бы жести, чтобы прямое пламя не попадало за пределы нагреваемой детали. И убедитесь, что к нагреваемой детали не примыкает ничего пластикового. Когда деталь нагрелась, необходимо быстро открутить болт, так как при остывании красный фиксатор может вновь схватиться.

Удачного ремонта.

Что такое гайки с преобладающим крутящим моментом?

Именно так называют самоконтрящиеся контргайки многие зарубежные производители и разработчики этих изделий. По определению, «крепежные детали с преобладающим крутящим моментом имеют автономную функцию, которая создает фрикционное взаимодействие между резьбой сопрягаемых компонентов».

Самостопорящиеся гайки не могут свободно вращаться на ответных резьбовых стержнях, следовательно, как при сборке, так и при разборке вы столкнетесь со значительным сопротивлением вращению, для преодоления которого требуется дополнительное усилие. Это сопротивление и называется «преобладающим крутящим моментом». Чем больше степень деформации, тем выше требуемый момент для установки и снятия.

Например, для гайки с нейлоновой вставкой это крутящий момент, необходимый для преодоления сопротивления волочению нейлона по сопрягаемой резьбе. Его значение обычно не очень велико по сравнению с крутящим моментом окончательной установки.

Преимущество перед гайками свободного хода

Свободно вращающиеся стопорные гайки часто полагаются на дополнительный стопорящий элемент, такой как стопорная шайба или зубчатый фланец. Однако после первоначального ослабления они перестают сопротивляться отвинчиванию, что может привести в скорости к полной разборке соединения.

Крепеж с преобладающим крутящим моментом лишен этого недостатка, так как после небольшого ослабления затяжки он продолжает сопротивляться дальнейшему отвинчиванию из-за трения. Даже при сильных вибрациях сопрягаемые детали останутся свинченными вместе.

Гайка с нейлоновым кольцом или цельнометаллическая?

Существует множество видов самоконтрящихся гаек с преобладающим крутящим моментом, дизайн многих из них запатентован или отвечает требованиям определенных стандартов, но в целом их можно разделить на две категории:

• цельнометаллические
• с неметаллической вставкой

Стопорные гайки: цельнометаллическая и с нейлоновой вставкой
Гайки с полимерной вставкой имеют не выпадающее нейлоновое кольцо, завальцованное в верхней части резьбы и создающее необходимый натяг при затягивании на болте для стопорения резьбовой пары. Они многоразовые, поскольку после демонтажа упругая нейлоновая вставка возвращается к своей первоначальной форме. Их можно устанавливать в местах, где температура достигает 120 градусов по Цельсию. При критически высоких температурах рекомендуется использовать полностью металлические контргайки.

Все цельнометаллические самостопорящиеся гайки обеспечивают блокирующее действие за счет некоторого изменения формы — чаще всего за счет деформированного участка гаечной резьбы, который врезается в сопрягаемую деталь при затяжке. Это означает, что нужно приложить большее усилие как для сборки, так и для разборки соединения. Кроме того, они полностью металлические, поэтому их можно использовать в местах, где есть воздействие определенных химических веществ и повышенных температур, вплоть до 750 градусов по Цельсию.

Таким образом, у каждого вида контргаек есть свои преимущества и недостатки, а именно:

• Цельнометаллические стопорные гайки имеют меньше ограничений по температуре и химическим веществам, но они склонны к истиранию резьбы и их трудно навинтить на длинные болты.
• Изделия с неметаллическим вкладышем имеют ограничения по температуре и не устойчивы к некоторым химическим веществам, но могут быть свинчены с длинными болтами без повреждения резьбы. Кроме того, поскольку неметаллический элемент плотно прилегает к сопрягаемой резьбе, он обеспечивает эффективное уплотнение соединения.

Деформированные цельнометаллические гайки

Международные стандарты не предъявляют строгих требований к конструктивному исполнению и размерам контрящих элементов, допуская разные варианты их исполнения. Этим и объясняется то обстоятельство, что цельнометаллические самоконтрящиеся гайки, выполненные по одному и тому же стандарту, могут отличаться формой и конструкцией контрящих элементов. Рассмотрим наиболее известные варианты исполнения:

Искаженный участок резьбы.

Это наиболее распространенная конструкция цельнометаллической гайки с преобладающим крутящим моментом, у которой резьба на некоторых участках намеренно сделана неправильной формы (перекошена). За счет этого обеспечивается устойчивая к вибрации фрикционная посадка крепежа, более надежная, чем у контргайки с нейлоновой вставкой.

Деформация на эллипс.

Это шестигранная гайка с коническим или цилиндрическим выступом, который пластически обжат, так что резьбовое отверстие в этой части имеет овальную форму сечения. Она вращается свободно до тех пор, пока ее деформированная верхняя резьба не войдет в зацепление с резьбой ответной части, затем она расширяется почти до круглой формы, создавая фиксирующее сжатие. Это односторонние стопорные гайки, то есть их можно установить только в одном направлении – обжатой стороной наружу.

Обжатие по торцу в трех точках.

Блокировка гайки с таким контрящим элементом происходит в верхней части, как и у эллиптически деформированной модели, за исключением того, что деформирована не вся секция верхней резьбы, а только два или три небольших участка. Этого вполне достаточно для надежной фрикционной посадки на болт.

Центральный замок.

Также известные как двусторонние контргайки, которые могут накручиваться на шпильку любой стороной. Они обжаты в радиальном направлении по граням или по ребрам в центральной части крепежа, в результате в этих местах диаметр резьбы уменьшается. Деформированный участок отлично препятствует свободному отвинчиванию крепежа. Одним из видов является гайка Biloc.

DIN 980 form M

Большим спросом в промышленности также пользуются цельнометаллические самоконтрящиеся гайки с металлической вставкой из пружинной стали (например, DIN 980 форма M). Дополнительный металлический упругий элемент в форме кольца, обжатого на эллипс или многогранник, обеспечивает надежную блокировку на резьбовом стержне за счет упругой деформации.

Особенности и принцип действия

Фиксатор резьбы анаэробный являет собой специальный гель для схватывания резьбовых соединений. Вы наверняка сталкивались с ситуацией, когда тот или иной болтик или гайка вдруг начинают ослабевать.

Это может случиться практически везде, от мелкого кухонного ножа или ящика в мебельном шкафу, до двигателя автомобиля. Не будем забывать и про строительные нужды.

Различные сантехнические изделия, соединения рабочих инструментов и оборудования, все они, так или иначе, крепятся резьбовыми соединениями. И все они подвергаются опасности.

Ничего страшного, если болтик ослабнет на мелком инструменте. Его можно просто подтянуть и забыть о нем. Но что делать в случае, когда проблема более обширна? Например, когда постоянно болты ослабляются на коробке двигателя автомобиля? Ведь в таком случае даже одна плохая либо слабая резьба может стать фатальной.

К тому же в крупных агрегатах, что выдерживают колоссальные нагрузки, на резьбовые соединения приходится львиная доля напряжений. К ним относят в том числе: вибрации, перепады температур, микроскопические поступательные давления и т.д.

Вот как раз для таких ситуаций и придумали фиксатор резьбы. Он состоит из нескольких химических веществ, способных к быстрому затвердеванию. Это своеобразный суперклей для гаек и болтов.

В закрытом виде фиксатор продается в виде тюбиков. Приставка анаэробный означает, что он способен затвердевать без контакта с воздухом. Это впрочем, является основным требованием для таких веществ. Ведь схватываться фиксатор должен, будучи нанесенным на закрученную резьбу.

Анаэробный гель наносят на соединение с помощью мелкого дозатора. Делать это желательно в сокращенные сроки. Чем быстрее, тем лучше. Затем резьбу используют по назначению и оставляют на несколько минут. Фиксатор резьбы затвердеет и будет готов к дальнейшей эксплуатации.

Часто анаэробный гель сравнивают с уплотнителями. Существуют споры о том, стоит ли действительно тратиться на фиксаторы, когда можно обойтись обычными шайбами, нейлоновыми вставками, резиновыми уплотнителями и т.д.

Болт с нанесенным на его резьбу фиксатором синего цвета

Какой делать выбор в данной ситуации – решать вам. Однако фиксаторы от известных компаний типа Permatex, Abro, TM и другие все же предоставляют большую надежность. Да и стоят довольно дешево, расход у него небольшой.

Тюбик хорошего фиксатора от компании Permatex обойдется вам всего в 4-6 долларов. Более продвинутые модели Permatex с высоким уровнем фиксации стоят до 7 долларов. Есть и более дорогие модели, но ценовая планка всеми производителями держится примерно на одном уровне вследствие сильной конкуренции.

Распространенные стандарты самоконтрящихся гаек:

• DIN 980, 982, 985, 986, 6924, 6925, 6926, 6927
• ISO 7040, 7042—7044, 7719-7720, 10511—10513
• EN 1663, 1664, 1666, 1667
• ГОСТ Р 50271-92, ГОСТ Р 50272-92, ГОСТ Р 50273-92

На рынке существуют и другие запатентованные формы конструктивного исполнения металлических стопорных гаек с преобладающим крутящим моментом, поэтому предоставленная информация не является исчерпывающей.

Окончательный контроль качества гаек с функцией самофиксации основан на измерении моментов завинчивания и отвинчивания, значения которых должны соответствовать установленным нормам. В отечественной промышленности установлены следующие нормы на максимальный момент первого завинчивания (М1зав) и минималь­ный момент пятнадцатого отвинчивания (М15отв).

Нормативы контрящих свойств самостопорящихся гаек:

Можно ли повторно использовать самостопорящиеся гайки?

Существуют некоторые разногласия по поводу того, можно ли использовать гайки с нейлоновым кольцом повторно. Упругий и прочный полимерный вкладыш принимает свою исходную форму после отвинчивания, поэтому их можно использовать многократно с полной безопасностью и без ущерба для эффективности блокировки. Но каждый раз перед следующим применением важно определить степень износа полимерного кольца. При первых признаках потери упругости или разрушения, лучше отказаться от использования крепежа. Для некоторых особо ответственных креплений, например в авиастроении, повторное использование вообще не допускается.

Большинство видов цельнометаллических контргаек сохраняют работоспособность после нескольких сборок/разборок резьбового соединения. Но есть и один недостаток – каждое последующее снятие снижает «преобладающий крутящий момент», что снижает эффективность стопорного крепежа.

Всегда следуйте рекомендациям производителя относительно повторного использования самоконтрящихся гаек, смазочных материалов для резьбы и значений крутящего момента. Не применяйте стандартные значения моментов затяжки к крепежу с преобладающим крутящим моментом из-за дополнительного трения фиксирующего элемента.

Предупреждение:

Стопорные гайки с перекосом резьбы считаются необратимыми, то есть не подлежат повторному использованию, так как после первого применения в них нарезается новая резьба, и они теряют свою блокирующую способность.

Настоятельно рекомендуется устанавливать стопорящиеся металлические контргайки ближе к концу стержня сопрягаемой детали, поскольку, чем длиннее ее ход по ответной резьбе, тем выше вероятность снижения ее фиксирующей функции и повреждения резьбы болта.

Кроме того, не используйте высокопрочные цельнометаллические контргайки с преобладанием крутящего момента с сопрягаемыми деталями низкой прочности, потому что твердая гайка может повредить резьбу сопрягаемого стержня.

Как использовать фиксатор резьбы?| Анаэробный герметик блог и новости

ЗАДАЙТЕ ВОПРОС НАШЕМУ ЭКСПЕРТУ:
ЗДЕСЬ
Первые упоминания о резьбовых соединениях относятся к временам Древнего Рима, однако активное применение они нашли только в девятнадцатом веке, когда французские инженеры изобрели винтовую резьбу.

Практически сразу инженеры столкнулись с проблемой: одного интенсивного обжатия резьбы не хватает для надежного крепления конструкции. Воздействия посторонних факторов, как перепады температуры или вибрации могут ослабить соединения, что в некоторых случаях может привести к очень серьезным последствиям.

На протяжении столетий ученые искали способ надежно закрепить резьбовое соединение. Сначала использовались всевозможные подмотки из натуральных материалов, но они не могли выдержать большого давления, перепада температур и контакта с техническими жидкостями. Итогом экспериментов стало изобретение анаэробного герметика, более известный нам как фиксатор резьбы.

Фиксатор резьбы — особый класс адгезивов, который полимеризуется при температуре от 15 до 25 °С в узких металлических зазорах (в порах, резьбовых, фланцевых и цилиндрических соединениях) с образованием прочного слоя выдерживающего до 3000 psi нагрузки.

Обращаем Ваше внимание, что фиксаторы резьбы используются только в соединениях металл-металл!

В иных случаях состав может не застыть в неплотных резьбовых соединениях. В редких случаях возможно негативное действие на поверхность. Не используйте с ПВХ пластиком.

Фиксатор производится в специальной тонкостенной кислородопроницаемой полиэтиленовой таре, поэтому способен долгое время храниться без изменений своих свойств даже после вскрытия упаковки.

В ассортименте бренда ABRO существуют два вида фиксаторов резьбы.

Фиксатор резьбы красный (неудаляемый)

Фиксатор для соединения резьбовых деталей, не требующих частой разборки.

Подходит для крепёжных деталей диаметром до 25 мм.

Герметизирует соединение и придаёт вибростойкость, быстро заполняя пространство между витками резьбы, обеспечивает деталям прочную и плотную связь, предотвращая ослабление из-за ударов и вибраций.

Уплотняют нити резьбы, предотвращая ржавление и коррозию.

После отверждения фиксатор не токсичен.

Устойчив к большинству химических веществ.

Температурный диапазон использования от -59°С до 149°С,

Прочность при сдвиге 3000 psi.

Сегодня мы расскажем, где применяются эти фиксаторы резьбы, как их наносить и в чем разница между удаляемым и неудаляемым фиксаторами.

Фиксатора резьбы синий (удаляемый)

Синий (удаляемый) фиксатор резьбы, может применяться в огромном спектре различной деятельности для защиты от вибрационной нагрузки, а так же где необходимо заменить пружинящие разрезные шайбы (гровер-шайбы).

Создает прочное эластичное соединение, не теряющее своих свойств со временем.

Может удаляться.

Герметизирует соединение и придает вибростойкость.

Устойчив к большинству химических веществ.

Подходит для крепежных деталей диаметром до 20 мм.

Легко удаляется с помощью ручных инструментов.

Высыхает за 20–30 минут на большинстве металлических поверхностей.

Полное затвердевание происходит за 24 часа.

Температурный режим: −59°С…+149°С

Прочность при сдвиге: 1600 psi (112 кг/см2)

Примеры использования:

Крепление элементов кузова подверженных вибрации.

Некоторые детали автомобиля подвержены сильно вибрации. Их можно надежно закрепить с помощью синего фиксатора резьбы.

Откручиваем и очищаем болт от грязи или смазки. Наносим немного фиксатора на резьбу.

Закручиваем болт на свое место и забываем о проблеме.

Ремонт ноутбуков и мобильных телефонов.

Ответственные элементы вычислительной техники собирается на заводах на синий анаэробный герметик. Мы рекомендуем использоватьФиксатор резьбы синий (удаляемый) при работах связанных с разборкой ноутбуков, смартфонов и другой электроники.

Сборка фитингов пневмосистем.

Анаэробные герметики применяются для герметизации фитингов пневматических систем, находящихся под большим давлением. Например, пневмо-подвеска автомобиля.

(фото https://www.drive2.ru/l/6459128/)

Экстремальные виды спорта

Фиксатор резьбы применяется при подготовке оборудования для занятия экстремальными видами спорта .

В частности, на слаломных сноубордах, где скорости достигают 100 км\час.

От надежности фиксации райдера к доске, в сноуборде зависит не только скоростные характеристики, а также управляемость, потеря которой может привести к серьезным падениям.

Во избежание плачевных последствий, обработаем фиксатором резьбы все болты, соединяющие базу крепления ботинка и сноуборд.

Фиксатор резьбы красный (неудаляемый)

Красный неудаляемый анаэробный герметик, рассчитанный на более агрессивное использование в механизмах, где требуется очень надежная фиксация:

Фиксация болтов ГБЦ

При капитальном ремонте двигателя рекомендуется устанавливать новые болты крепления ГБЦ к блоку двигателя используя красный фиксатор резьбы.

Сборка главных пар и редукторов.

Ответственный элемент трансмиссии, который принимает на себя крутящий момент двигателя. Требует надежной фиксации и 100% защиты от раскручивания.

Крепления роликов и шкивов двигателя.

Эти элементы постоянно испытывают высокую нагрузку и большие перепады температур. При ненадежном креплении могут выйти из строя и вызвать необратимые разрушения двигателя.

Фиксация болтов разборных дисков

Для надежной герметизации соединения составных кованных дисков.

Замена болтов крепления колеса на шпильку на автомобилях Лада.

Для проведения операции замены заводского болтового соединения крепления колеса на более современный и удобный вариант со шпилькой.

(фото Drive2.ru https://www.drive2.ru/l/456906181164663095/) На этом все, здоровья вам и вашей машине!

Спасибо, что любите ABRO!

Где применяются самоконтрящиеся гайки?

Самостопорящиеся гайки можно отнести к наукоемким крепежным деталям, потребность в которых растет в самых разных отраслях промышленности. Благодаря хорошим стопорящим свойствам, их стали широко применять в автомобилях, самолетах, вертолетах, велотехнике, мотоциклах, сельхозмашинах и другой технике, где они испытывают колоссальные вибрационные нагрузки. Без них не могли бы нормально эксплуатироваться вибротрамбовки и зерносушилки. На них полагаются производители детских колясок и игрушек.

Использование самоконтрящихся гаек в любом болтовом соединении позволяет не только исключить самоотвинчивание крепежа, но и значительно повысить надежность крепежного узла без применения дополнительных стопорных крепежных изделий.

Статьи о продукции Обновлено: 13.07.2021 12:55:21

Что такое фиксатор резьбы

Фиксатор резьбы технические представляет собой однокомпонентный клей, который полимеризуется (застывает) в анаэробной (безвоздушной) среде. Анаэробная природа позволяет не спеша нанести клей на резьбу и аккуратно закрутить ее – соединение зафиксируется спустя некоторое время после его сборки. Применение фиксатора позволяет не только исключить самопроизвольное раскручивание соединения, но и добиться равномерного распределения усилия по всем виткам соединения (без фиксатора почти всю нагрузку «держат» первые несколько витков), герметизировать резьбу, а также защитить контакт от образования ржавчины. Поэтому фиксаторы активно применяются в водопроводных системах, где важно защитить металлические детали от контакта с водой и исключить протекание.
В монтаже водопроводных металлических и пластиковых труб очень хорошо себя показывает резьбовой герметик «Локтайт». По силе соединения фиксаторы условно делятся на «слабые», «средние» и «сильные». Большинство , маркируют слабые герметики розовым, белым или синим цветом, а сильные и средние – красным. Цвет фиксатора сохраняется и после его нанесения,