Крепежные изделия распространены как никакие другие. Космический корабль и автомобиль, книжный шкаф и часы не могут быть собраны без них. Чтобы ответить на вопрос про болт и винт, в чем разница, нужно заглянуть в справочную литературу и ГОСТы. В статье ниже пойдет речь про все распространенные крепежные элементы.
Содержание
Болт и винт — что это за метизы
Номенклатура метизных изделий весьма обширна. К ним относятся заклепки и шайбы, гвозди и изделия из проволоки, но, пожалуй, самая обширная группа — крепежные изделия.
Термин «метизы» — акроним, образованный от двух слов «МЕТаллические» и «ИЗделия».
Общее описание крепежных средств
В современной технике используются несколько типов крепежа, различие между ними может быть значительным:
- болты с гайками;
- винты;
- шпильки;
- заклепки;
- анкеры.
В первом случае крепежная деталь проходит насквозь через отверстия в обеих соединяемых деталях и закрепляется гайкой. Во втором — она проходит через сквозное отверстие в одной детали и завинчивается в резьбовое отверстие другой.
Происхождение крепежных изделий
Прототипом резьбового соединения была так называемая винтовая нить, изобретенная около 400 года до Р.Х. греческим механиком, философом и полководцем по имени Архит Тарентский (428 — 350 гг. до Р.Х.).
Впервые это устройство использовали для пресса, с помощью которого отжимали масличный и виноградный соки.
Существует версия, что первые болты, заметно отличавшиеся от современных, применялись ещё в Древнем Риме, однако, первые достоверные сведения об их применении в технике относятся к середине 16 века. Приблизительно через полвека были изобретены и гайки.
Изобретение в 1785 году паровой машины двойного действия Д. Уаттом (Шотландия) принято считать началом широкого использования болтового соединения, получаемого с помощью механической нарезки.
Винтовой принцип был изобретен древнегреческим инженером Архимедом (287–212 годы до Р.Х.). Для поднятия воды из трюмов кораблей и орошения полей он использовал деревянный винтовой механизм. Позднее винт Архимеда был взят на вооружение римлянами в первых водопроводах.
Чем отличается болт от винта по ГОСТ?
На территории Российской Федерации действует ГОСТ 27017-86, который содержит определения и термины, используемые для крепежных изделий. Здесь важно провести сравнение болта и винта.
Слово «винт» переводится с польского «gwint» или немецкого языков «gewinde» как «нарезка, резьба». Он представляет собой деталь цилиндрической или конической формы с винтовой поверхностью или с винтовыми лопастями.
Это понятие объединяет очень широкую группу изделий, большая часть которых не имеет отношения к крепежу. Различают винты, которые завертываются непосредственно в резьбовое отверстие, и винты, взаимодействующие с внешней средой.
К первой группе принадлежат:
- крепежные;
- ходовые;
- микрометрические;
- силовые и другие винты.
Ко второй относят винты, предназначенные для перемещения жидкостей, газов, сыпучих веществ в насосах, транспортерах и других аналогичных устройствах.
Существует и другая классификация винтов. В ГОСТе 27917 можно найти определения хорошо знакомому термину «шуруп» и менее распространенному — «самонарезающий винт», в обиходе называемому саморезом.
Нормативный документ сообщает, что эти два, очень сходных между собой, изделия различаются назначением:
- шурупы предназначены для соединения деревянных и пластмассовых деталей;
- саморезы применяются для соединений пластмассовых и металлических изделий.
Термин «болт» происходит от немецкого bolt(e). В технике под ним подразумевают крепежную деталь, как правило, цилиндрической формы. Она имеет на одном конце головку для удержания, на другом — резьбу для навинчивания гайки.
Такой крепеж широко используется в строительстве для сооружения стальных каркасов, при сборке трубопроводов, в быту и торговле — при изготовлении металлических стеллажей и др.
Материал и классы прочности крепежных изделий
Крепежные изделия различаются по прочности. Существуют десять классов, которые нормируются ГОСТ ISO 898-1-2014 — от 4.6 до 12.9.
В условном обозначении каждого из них зашифрованы прочностные показатели крепежа:
- первое число — номинальный предел прочности Rm.nom , выраженный в МПа и умноженный на 0,01;
- второе число— отношение номинального предела текучести ReL.nom к номинальному пределу прочности Rm.nom умноженное на 10.
Например, болт класса прочности 8.8 изготовлен из материала, имеющего предел прочности Rm.nom = 800 МПа и ReL.nom / Rm.nom = 0,8.
Второй показатель приводится в таблице 1 данного ГОСТа.
Если перед обозначением класса прочности стоит «0», это означает, что крепежное изделие имеет пониженную нагрузочную способность.
Крепеж классов прочности от 4.6 до 6.8 изготавливается из углеродистых сталей обыкновенного качества по ГОСТ 380 — 2005 и качественных конструкционных сталей марок сталь 10 и сталь 20 по ГОСТ 1050 — 2013. Упрочняющей термической обработке такой крепеж не подвергается. Он широко используется во всех отраслях для неответственных малонагруженных соединений.
Для изготовления болтов и винтов классов прочности 8.8 и 9.8 применяют качественные конструкционные углеродистые стали (ГОСТ 1050 — 2013) и легированные конструкционные стали (ГОСТ 4543 — 71). Эти метизы упрочняют, как правило, с помощью полной закалки и высокого отпуска. Они применяется в соединениях ответственных конструкций и механизмов.
Крепежные изделия классов прочности 10.9 и 12.9 производятся из легированных конструкционных сталей. Основные легирующие элементы — марганец, хром, молибден, реже — бор. Технология упрочняющей термообработки подбирается в зависимости от того, к какому классу принадлежит сталь. Обычно проводят полную закалку в сочетании с высоким или средним отпуском.
Такие метизы применяются в ответственных конструкциях, когда стоит задача не только повысить прочность соединения, но, одновременно с этим, уменьшить массу и габаритные размеры крепежных элементов. Благодаря высокой твердости поверхности резьбы они хорошо переносят многократную сборку — разборку.
Как выглядит головка, формы болтов?
Головка болта может иметь различную форму, но чаще всего — шестигранную, по размерам соответствующую гаечному ключу.
Существуют также цилиндрические головки с пазом для отвертки или накаткой, квадратные, а также с «ушками» для вращения рукой (так называемый барашковый болт) и другие.
Кроме того, выпускают болты специального назначения, например:
- станочные — для установки деталей в процессе обработки;
- откидные — для крепления крышек и люков;
- фундаментные — для фиксации оборудования на фундаменте при монтаже;
- рым-болты — грузозахватные приспособления для подъёма механизмов и машин.
Форма головки винта ориентирована на инструмент типа отвертки. Поэтому различают несколько видов головок с пазами:
- прямым;
- под шестигранник;
- виде звездочки;
- треугольным;
- крестообразным и др.
Влияние на безопасность, сроки службы изделий
Безопасность любой конструкции зависит не только от прочности узлов и деталей, но и от крепежа. Проектировщик всегда оценивает последствия, которые могут произойти в результате его разрушения. Исходя из этой оценки выбираются параметры крепежных элементов.
Одновременно на этапе конструирования закладывается возможность ремонта машины или механизма. Если используется крепежные изделия низких классов прочности, то велика вероятность, что при проведении восстановительных работ большую часть из них придется заменить.
Эту деформацию легко заметить при визуальном осмотре. По этой причине высокопрочный крепеж запрещается использовать в грузозахватных приспособлениях.
Видео по теме статьи
Чем отличаются болт, винт и шуруп показано в видеоролике ниже.
Заключение
Несмотря на то, что в современной технике существуют различные виды специализированных метизов, на обиходном уровне ответ на вопрос: чем отличается винтик от болтика, несложен. Для завинчивания болтов используется гаечный ключ, для винтов — отвертка.
