Все про різьбові шпильки
Різьбові шпильки - один з найбільш популярних і затребуваних видів кріпильних виробів, що широко застосовуються в будівництві, промисловості, при проведенні різних монтажних робіт і в побуті.
Широке поширення кріпильного виробу послужило причиною великої кількості назв даних кріпильних виробів, так шпильки можуть також називатися:
- різьбовий стрижень;
- будівельна шпилька;
- шпилька різьбова;
- прут різьбовий;
- різьбова штанга;
- шпилька DIN 975;
Конструкція різьбової шпильки:
Різьбова шпилька - це металевий стержень довжиною, як правило, 1 або 2 метри, з різьбленням нанесеним по всій його довжині.
Застосування різьбових шпильок:
- з'єднання елементів металевих контрукцій;
- монтаж повітропроводів, трубопроводів, кабельних лотків на стельових перекриттях;
- кріплення брусів та інших елементів дерев'яних конструкцій;
- монтаж дерев'яних лаг.
Як правило, різьбова шпилька використовується разом з подовженими гайками DIN 6334 або шестигранними гайками DIN 934, а також зі збільшеними шайбами DIN 9021. При монтажі шпильки в бетонну основу застосовуються латунні дюбелі або забивні анкери відповідного діаметру. При необхідності, шпилька може бути нарізана на відрізки потрібної довжини.
Стандарти різьбових шпильок
В позначенні різьбових шпильок у різних продавців зустрічаються 2 стандарти DIN 975 і DIN 976. Раніше, в статті, присвяченій цим стандартам ми докладно розглянули це питання. Якщо коротко, стандарт DIN976 випущений як заміна стандарту DIN975. Його основна відмінність - розширене кількість типорозмірів нарізного стрижня, охопленого стандартом. На відміну від традиційних розмірів шпильки 1000 і 2000 мм, в нього увійшли ще понад 30 розмірів різьбових шпильок довжиною від 5 до 160 мм.
Клас міцності різьбових шпильок
Різьбові шпильки з вуглецевої сталі, як і болти мають різний клас міцності. Більшість шпильок, представлених на ринку мають такі класи міцності: 4.8, 8.8 і 10.9.
Клас міцності являє собою цифровий код, що складається з двох цифр, між якими ставиться крапка.
Перша цифра класу міцності позначає 1/100 номінальної величини межі міцності на розрив, що вимірюється в МПа.
Наприклад, для класу міцності 4.8, межа міцності дорівнює = 4 х 100 = 400 Мпа.
Друга цифра - відношення межі текучості до межі міцності, помноженому на 10. Для прикладу, для шпильки класу міцності 4.8. межа текучості = 400 (межа міцності) * 8/10 = 320 Мпа.
Значення межі текучості має важливе практичне значення, оскільки це і є максимальна робоча навантаження шпильки.
Дані по межі міцності і межі текучості для різних класів міцності шпильок:
Класс міцності | Межа міцності, МПа | Межа текучості, МПа |
---|---|---|
4.8. | 400 Мпа | 320 Мпа |
8.8. | 800 Мпа | 640 Мпа |
10.9. | 1000 Мпа | 900 Мпа |
Таким чином, шпилька однакового діаметру, класу міцності 8.8 в 2 рази міцніше шпильки класу 4.8. а шпилька класу міцності 10.9 в 3 рази. До шпильок класу міцності 8.8. і 10.9 застосовуються термін «високоміцні шпильки».
Кольорове маркування різьбових шпильок
Стандартом DIN 976-1: 2002 передбачено нанесення кольорового маркування на один з кінців різьбових шпильок в залежності від їх класу міцності. Всі варіанти кольорового маркування розглянуті в статті.
Маркування найбільш популярних різьбових шпильок:
Шпилька класу міцності 4.8 - найбільш поширена шпилька на ринку. Шпилька не має кольорового маркування на торці. Ці шпильки використовуються переважно в будівництві і монтажних роботах. За допомогою шпильок стягуються балки в кроквяних системах, і при зведенні дерев'яних конструкцій, монтуються системи кондиціонування, водопроводи, кабельні лотки та інші інженерні комунікації.
У більшості випадків, застосовуються оцинковані шпильки, що забезпечує їх корозійну стійкість, а отже, і можливість зовнішнього застосування. У переважній більшості випадків використовується покриття з білого цинку, але, на ринку можна придбати і різьбові шпильки в жовтому цинку. Як правило, вони використовуються в декоративних цілях.
Такі шпильки є високоміцними. Як вказувалося вище показники міцності таких шпильок вдвічі вище в порівнянні зі звичайними різьбовими стрижнями класу міцності 4.8. Шпильки класу міцності 8..8. мають жовте маркування на своєму торці. Сфера застосування таких шпильок близька до шпильок 4.8., Але, в силу, більш високої міцності вони частіше використовують для монтажу відповідальних інженерних конструкцій, таких як інженерні комунікації значної ваги, водопровідних і каналізаційних труб великого діаметру. Шпильки класу міцності поставляються з цинковим покриттям білого кольору.
Такі шпильки є високоміцними. Як вказувалося вище показники міцності таких шпильок вдвічі вище в порівнянні зі звичайними різьбовими стрижнями класу міцності 4.8. Шпильки класу міцності 8..8. мають жовту маркування на своєму торці. Сфера застосування таких шпильок близька до шпильок 4.8., Але, в силу, більш високої міцності вони частіше використовують для монтажу відповідальних інженерних конструкцій, таких як інженерні комунікації значної ваги.
Ще один вид високоміцної шпильки, характеристики. якої втричі перевищують характеристики різьбової шпильки 4.8. і приблизно на 50% вище в порівнянні зі шпилькою класу 8.8. Дана шпилька має біле маркування на торці. На відміну від шпильок класу міцності 4.8 і 8.8. переважна більшість таких шпильок поставляється без цинкового покриття, так як різьбові стрижні такого класу міцності не схильні до корозії. Однак, на ринку представлені і високоміцні шпильки класу 10.9 з цинковим покриттям, яке служить для поліпшення зовнішнього вигляду шпильки. Шпильки класу міцності 10.9 використовуються в найбільш відповідальних і важконавантажених застосуваннях, коли потрібно забезпечити максимальну надійність кріплення елементів, часто вони використовуються в промисловості при монтажі різного устаткування.
Шпилька, виготовлена з нержавіючої сталі А2-70. Міцність на розрив таких шпильок близька до високоміцних шпильок класу 8.8. Основна перевага таких шпильок - вони практично не схильні до корозії, навіть при постійному впливі атмосферних опадів і вологи. Відомо, що незважаючи на наявність цинкового покриття у різьбових шпильок з вуглецевої сталі, особливо, в разі їх порізки на шматки, при постійному впливі вологи, шпилька починає іржавіти. В силу цього, різьбові шпильки з нержавіючої сталі широко застосовуються при монтажі конструкцій зовні приміщень, а також в приміщеннях з високим рівнем вологості. Шпильки з нержавіючої сталі А2 мають маркування зеленого кольору на своєму торці.
Кут різьблення різьбових шпильок
В останні роки, дуже актуальним питанням на нашому ринку став кут різьблення у різьбових шпильок. Як відомо стандартна метрична різьба передбачає профіль різьблення з кутом вершини в 60 градусів. Така конструкція передбачає використання стержня досить великого діаметру, на який накочується різьблення. У процесі конкурентної боротьби, значна частина азіатських виробників почала вносити зміни в геометрію накатного інструменту, коли за рахунок зменшення кута профілю різьби, при збереженні номінального діаметра шпильки, як заготовки можна було використовувати більш тонкий, а отже, і більш легкий пруток, що дозволило відчутно знизити вартість готового виробу. Таким чином, вже років 6 тому, замість стандартного кута в 60 градусів, переважна кількість різьбової шпильки, що надходила на наш ринок мала кут різьблення в 52-54 градусів. Така зміна геометрії, звичайно, ж приводило до деякого, в межах 10 відсотків, зниження її міцності, проте не робило істотного впливу на її експлуатаційні властивості. Однак, в наступні роки, тенденція до зменшення кута різьблення різьбових шпильок помітно прискорилася. Спочатку велика частина виробників стала пропонувати в якості основного продукту різьбові шпильки з кутом різьблення в 48 градусів, потім з'явилися пропозиції різьбової шпильки з кутом в 45, 42 і, нарешті, близько року тому, з'явилася пропозиція виробу з кутом різьблення в 30 градусів. При цьому, за інформацією від китайських виробників саме на такі, полегшені шпильки припадає більша частина замовлень, розміщуються зі країн колишнього союзу, і, перш за все - з Росії. У цих умовах, наша компанія, як і інші великі вітчизняні імпортери, прийняли рішення завозити 2 види різьбової шпильки - повноцінну шпильку з кутом різьблення в 60 градусів, що відповідає стандарту DIN976 і шпильку з кутом різьблення в 48 градусів. Випробування таких шпильок, показали, що руйнівне навантаження для таких шпильок на 20-30% нижче в порівнянні зі стандартними шпильками такого ж розміру. Але, при цьому, їх цілком можна використовувати в тих застосуваннях, де на них не припадають значні навантаження. Наприклад, такі шпильки можна використовувати при кріпленні дерев'яних балок, кроквяних систем, інших елементів дерев'яних конструкцій, з'єднанні малонавантажених елементів металевих конструкцій. Шпилька з кутом 30% має характеристики міцності приблизно в 2 рази нижче в порівнянні, зі шпилькою з кутом різьблення 60 градусів. Більш того, такий профіль різьблення навіть не забезпечує нормальне закручування гайки на таку шпильку - вона по-простому бовтається на такий шпильці. По-суті, така шпилька - не може вважатися кріпильним виробом. Наша компанія категорично не рекомендує використовувати таку шпильку для будь-яких застосувань, і такий виріб ніколи не закуповувалося і не буде закуповуватися нашим підприємством, незважаючи, на значну економію в ціні.
У лабораторних умовах кут різьблення перевіряється спеціальним інструментом, проте є і набагато більш простий спосіб перевірки - для цього достатньо зважити різьбову шпильку. Очевидно, що чим менше кут різьблення, тим легше буде шпилька.
Таблиця ваги стандартних і полегшених різьбових шпильок
Різьбова шпилька | 60 градусів | 48 градусів | 30 градусів |
---|---|---|---|
М6х1000 | 172 | 140 | 120 |
М8х1000 | 312 | 243 | 215 |
М10х1000 | 492 | 378 | 336 |
М12х1000 | 714 | 559 | 490 |