Содержание
Косая шайба (ГОСТ 10906-78) кажется странным асимметричным предметом, который ну никак не применим в конструкциях, где требуется повысить надежность резьбового соединения. Но если воображение нас подводит, давайте обратимся к фактам, которые, как говорят, вещь упрямая.
Конструкция косой шайбы – почему она в форме клина?
Для отечественного контроля качества используется один стандарт на все типы косых шайб, но в продаже вы встретите как минимум четыре разновидности данного приспособления, некоторые внешне будут абсолютно идентичны, в других же вы найдете незначительные различия. Суть кроется в том, что это немецкая классификация, по которой каждая отдельная шайба изготавливается по собственному нормативному документу, составленному местным институтом стандартизации (DIN), то есть немецким. Мы постараемся рассказать о каждой понемногу.
Информацию о шайбах в целом вы найдете в другой статье, здесь же мы лишь упомянем самое главное. Данное изделие призвано распределить давление, которое производит конструкция на крепеж, на большую площадь, чем резьба метиза. Этим самым спасая соединение от разрушения или самопроизвольного раскручивания, если данное крепление еще и подвергается вибрациям или другим механическим воздействиям. Форм и размеров шайб существует множество, но почти все они симметричны, а вот косая шайба далека от идеала по этому параметру.
К слову сказать, это не дефект и делается специально для тех случаев, когда крепление у нас находится не параллельно шляпке крепежа, например, болта, а усилить надежность его как-то надо. Ведь косина шайбы сделана только с одной стороны, которой она прилегает к шляпке болта, а вот сторона, которая находится у поверхности, абсолютно ровная (есть только проточки для усиления трения). Так что законы, по которым работает шайба, выполняются с той же строгостью, физика процесса сохраняется, и надежность крепления повышается.
Что ж, нужно переходить и к самой конструкции косой шайбы. Если смотреть сверху на плоскую сторону, то мы увидим квадрат (или прямоугольник) с отверстием посередине. Рядом с отверстием могут быть две проточки (по обе стороны) или одна. Если посмотреть на шайбу сбоку, то мы увидим миниатюрную трапецию, у которой одна сторона имеет уклон, получается своеобразный клин. Для этой детали приводятся четыре характеристики: длина и ширина прямоугольника (или сторона квадрата), диаметр внутреннего отверстия и наклон клина. Последний параметр влияет на область применения, а на Западе еще и на номер стандартизирующего документа, об этом и поговорим ниже.
Нашему ГОСТу 10906 соответствуют немецкие стандарты DIN 434 и 435, которые, по мнению профессионалов, ничем не опережают в плане качества продукции. Есть более крепкие шайбы, их модели числятся под другими нормативными документами – DIN 6918 и 6917.
Косая шайба для швеллеров – почему без нее нельзя строить?
Для косой шайбы с двумя проточками по обе стороны от отверстия и уклоном клина 8 градусов был разработан стандарт качества DIN 434, у нас же за ее производство отвечает вышеуказанный ГОСТ 10906. Применение ее весьма ограничено, она нужна для монтажа швеллеров. Это П-образные металлические балки, которые повсеместно используют в строительстве для возведения конструкций высокой прочности, а значит, ни одно крепление не должно вызывать сомнения в надежности.
По негласному закону строительной отрасли швеллер без косой шайбы указанного стандарта использоваться не должен, потому что слишком высокие нагрузки, притом не только осевые, но и на изгиб. Болт не всегда может удержать крепление на заданном месте, как бы гася все эти нагрузки на швеллер. Шайба же за счет своей необычной формы вполне справляется с задачей, поэтому ее еще относят к крепежно-корректирующим изделиям. Рассмотрим ее работу под микроскопом.
В первую очередь, благодаря клиновидной форме она хорошо выводит под уровень наклонное расположение швеллера, если таковое требуется в конструкции, что снижает нагрузку на резьбу болта. Две проточки по краям плоской стороны шайбы, которая прилегает к швеллеру, создают дополнительное трение, которое не позволяет прокрутиться шайбе во время ее службы. Заодно этого не сможет сделать и болт, с помощью которого обычно скрепляют швеллеры между собой.
Производят такие клиновидные шайбы из стали, именно этот материал способен обеспечить надежность крепления. В частности, это сталь марок А2 и А4, оксидированная или оцинкованная. Все это позволит не потерять изделию свои свойства даже в нашем капризном климате, где очень часто повышена влажность. На производстве налажен процесс нарезки деталей специальным станком из заготовок с финальным пробиванием отверстия нужного диаметра. Маркируются косые шайбы метками М8…М27. Для каждого типа имеются свои три параметра: сторона а, сторона b и диаметр отверстия. Если для М8 первые два показателя одинаковы (22 мм), т. е. это квадрат, то для М16, например, это уже две разные цифры (32 и 36 мм), а деталь имеет форму прямоугольника.
Есть еще один тип косых шайб, которые внешне идентичны с DIN 434, но различия в них известны лишь профессионалам. Это изделие стандарта DIN 6918. Такая шайба используется в высоконагруженных конструкциях, которые имеют предварительно нагруженные резьбовые соединения (HV). Поэтому подборка ее марки происходит еще тщательнее, уже на основании не трех параметров, а пяти, туда входит еще толщина клина с обеих сторон. Причем для производства используется улучшенная сталь (С 45) с горячей оцинковкой.
В чем особенность косых шайб для двутавров?
Двутавр – это Н-образная металлическая балка, которую часто можно встретить в конструкции мостов, опор, колонн и перекрытий. Иногда полки двутавров должны располагаться под уклоном, а крепеж желательно фиксировать ровно, тогда и приходят на помощь косые шайбы, произведенные по стандарту DIN 435. Они в целом похожи на предыдущий вариант, но уклон у них составляет 14 градусов, а проточка на плоской части всего одна. Материалом служит все та же сталь марок А2 и А4.
Современное производство уже наловчилось производить косые шайбы с таким уклоном даже сферической формы, потому что не везде может встать квадратная выравнивающая прокладка. Маркировка выглядит все так же М8…М24, только для определения ее по таблицам нужно учитывать пять параметров. Как всегда, это две стороны изделия, диаметр отверстия, а также толщина клина с обеих сторон. Для отечественного производства качество определяется по соответствию все тому же ГОСТу 10906.
Принцип работы и основные задачи у такой косой шайбы остаются те же, что и представительницы стандарта DIN 434. Она таким же образом выравнивает поверхность под крепеж, предотвращает произвольное откручивание болтов и защищает место соединения от повреждения. Подбирают все виды этих корректирующих изделий по диаметру метрического крепежа (болт, резьбовая шпилька и др.), с которым придется работать в паре в будущей конструкции. Существует также вариант и для высоконагруженных резьбовых соединений, такая шайба будет соответствовать стандарту DIN 6917. Так как это будут напряженные резьбовые соединения (HV), то сталь повышает свое качество (марка С 45).
