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:

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

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.

Шпилька класу міцності 8.8

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.

Шпильки класу міцності 10.9

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.

Нержавіюча шпилька А2

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