Які бувають види болтів. Сфери їх застосування

Болт — це кріплення, зроблене у формі циліндричного стрижня з частиною накатаної або нарізаної зовнішньої різьби, на яку накручуються гайки. З іншого боку є головка, яка може мати різну форму, але частіше — шестигранну, під ріжковий ключ. Болти застосовуються в тих випадках, коли потрібно створити з'єднання, яке швидко розбирається.

Розглянемо в нашій статті, за якими  характеристиками поділяють болти і де вони застосовуються.

Тип покриття

Метизи реалізуються необроблені (чорні, без зовнішнього покриття) або оцинковані. Перші дешевші, застосовуються для з'єднання різних деталей і конструкцій, де не важлива естетичний вигляд. Також чорні болти підходять під фарбування. Сфера застосування: важка промисловість, машинобудування, вагонобудування, будівництво тощо.

Оцинковані вироби, навпаки, використовуються, коли пред'являються вимоги до зовнішнього вигляду з'єднання. Болти з оцинкованим покриттям дорожчі в ціні, але водночас захищені від корозії й довгий час зберігають свій первісний зовнішній вигляд. Таке кріплення використовують у меблевій промисловості, приладобудуванні, харчовій та хімічній промисловостях тощо.

Форма та розміри головки

Визначається призначенням кріплення. Найпопулярніша — шестигранна головка, з якою дуже просто працювати різними ключами. Також є болти з квадратною та круглою головкою, яка може мати різні потаємні отвори всередині:

●        шестигранник;

●        квадрат;

●        отвори під вилковий ключ;

●        зірчастий 8-гранник;

●        зірчастий 12-гранник;

●        прямий шліц;

●        хрестоподібний шліц;

●        бристольський шліц;

●        інші специфічні види шліцев.

Форма головки залежить від завдань кріплення: захистити від бруду, спростити/з'єднати розбирання з'єднання, усунути ймовірність помилок тощо. Розміри головок також можуть відрізнятися: стандартні, збільшені або зменшені.

Тип стрижня

Найпопулярніший вид болтів має стрижень однакового діаметра по всій довжині. Але є й ступінчасті, наприклад призонні болти, у яких гладка частина стрижня товща, ніж нарізна. Призонні болти застосовуються для відповідальних завдань. Також продаються специфічні болти для певної задачі, наприклад, для отворів:

●        які занадто близько просвердлені до краю;

●        без різьби та отворів (болт-заглушка);

●        овальних і подвійних;

●        просвердлених навскіс із гарантованим прозором;

●        з подвійною зенковкою;

●        конічної форми;

●        зенкованих не з того боку;

●        з глибокою зенковкою;

●        з різними діаметрами;

●        повторно просвердлених, коли  отвори не збігаються;

●        з довільним кутом (карданний болт) та ін.

Вид і крок різьби

Болти відрізняються за типом різьби:

• метрична — гребені різьби мають перетин рівностороннього трикутника (кут нахилу 60°)

• дюймова — це коли всі параметри метизу визначені в дюймах;

• трапецеїдальна — ходова різьба, що вирізняється високою силою тертя, і є самогальмівною;

• трубна — відрізняється від метричної меншим кутом вершини трикутника (55° проти 60°) і злегка заокругленими вершинами гребеня;

• прямокутна — використовується для з'єднання різних деталей за умов, де саморозкручування навантажених елементів конструкції мінімальне;

• квадратна — окремий випадок прямокутної різьби;

• упорна — має найбільший ККД і застосовується для з'єднання деталей, що працюють під дуже високим навантаженням.

Зрозуміло, що найпопулярніша різьба — метрична, позначається буквою «М». Поруч із буквою «М» стоїть цифра, яка позначає діаметр стрижня. Різьба може бути з великим (стандартним) і дрібним кроком. Великий крок не виводиться в маркуванні, тільки дрібний.

Що таке крок різьби та як його порахувати? Крок — це міжцентрова відстань між нитками різьби. Щоб його визначити, потрібно виміряти всю довжину за допомогою лінійки або штангенциркуля і отримане значення в мм розділити на кількість витків різьби.

Конструкційне виконання

Визначається за стандартами ГОСТ або DIN. Так, наприклад, для можливості стопоріння болта, на нарізній частині або головці робиться отвір під шплінт. У випадку, коли потрібен полегшений болт, тому що висуваються вимоги до маси конструкції, у головці робиться заглиблення під інструмент.

Класи точності

Всі шестигранні болти розрізняють за класом точності: «A», «B» і «C». Тут є ступінь шорсткості різьби. Болти високого класу точності «А» застосовуються для відповідальних з'єднань, наприклад, деталей точного приладобудування. Метизи «В» класу найпопулярніші, їх встановлюють у отвори на 1-1,5 мм більшого діаметра, ніж стрижень болта. Вироби «С» класу можуть бути діаметром, який на 3 мм менший, ніж розмір посадкового отвору, тому використовуються для не дуже відповідальних  завдань.

Що спільного між класом міцності, матеріалом і технологією виготовлення болтів

Відповідно до вимог ISO 898.1-78 (аналог старого радянського ГОСТ 1759.4-87), всі болти з вуглецевої сталі виготовляють в 11 класах міцності: від 3.6 до 12.9. Клас міцності наноситься збоку або з торця головки, разом із клеймом виробника.

Що означають цифри 3.6 або 12.9? Перша цифра — міцність болта на розтягнення, але її спершу потрібно множити на 100. Якщо у нас болт в класі міцності 3,6, тоді 3х100 = 300 Н/мм2, а якщо 12.9, тоді 12 х 100 = 1200 Н/мм2 — це зусилля, яке тимчасово витримує болт до моменту руйнування. Друга цифра, у нашому випадку 6 або 9, позначає межу плинності, за якої матеріал незворотно деформується. Параметри виражається у відсотках. Але спочатку потрібно множити на 10:

●        6х10 = 60% від межі міцності, тобто 300 Н/мм2 х 60% = 180 Н/мм2 або Мпа.

●        9х10 = 90% від межі міцності, тобто 1200 Н/мм2 х 90% = 1080 Н/мм2 або Мпа.

До речі, за класом міцності болтів  можна визначити матеріал, з якого вони зроблені й навіть технологію виробництва. Так, для виготовлення простих болтів 4.8 або 5.8 класу, зазвичай, використовується сталь марки Ст.10 конструкційна вуглецева якісна сталь, яка добре зварюється. А ось болти 8.8 робляться зі сталі Ст.35 і додатково піддають загартуванню. Також метизи можуть виготовлятися з інших типів сталі:

●        нержавійна;

●        жароміцна;

●        конструкційна низьколегована;

●        легована вуглецева;

●        титан і титанові сплави;

●        кольорові метали (мідь, латунь)

Так, нержавійні болти не бояться контакту з агресивним середовищем (водою, солями, лугами, кислотами), тому що містять леговані домішки. Це дає змогу використовувати кріплення з нержавійної сталі в харчовій, хімічній, нафтопродуктовій, енергетичній промисловостях в несприятливих та агресивних умовах експлуатації. До того ж нержавійні болти не втрачають своєї первісної привабливості в процесі експлуатації, тому їх часто використовують для зовнішньої обробки та оформлення інтер'єру в стилі лофт, high-tech.

Призначення болтів

За своїм прямим призначенням розрізняють болти:

Машинобудівні  — вироби підвищеної міцності, зазвичай, з метричною різьбою та шестигранною головкою. Застосовуються для з'єднання деталей зі сталі та чавуну в промисловості та на виробництві.

Будівельні — високоміцні болти, які часто йдуть зі збільшеною головкою. Застосування: складання будівельних конструкцій для цивільного та промислового сектора.

Дорожні — можуть постачатися з напівкруглою головкою й підголовником квадратної форми, завдяки чому вони закручуються без стопорного ключа. Часто дорожні болти цинкують, щоб підвищити стійкість виробу до погодних чинників.