История силового крепежа началась приблизительно 100 лет назад, в 20-х годах прошлого века, когда ученые проводили много опытов с металлами и их сплавами. Постепенно снижая углерод, используя легирующие добавки и экспериментируя с разными способами термообработки, они придали металлу совершенно новые свойства.
Крепежные изделия, изготовленные по новой для того времени технологии, смогли выдерживать большие статические и динамические нагрузки, резкую смену высоких и низких температур. При этом они были надежно защищены от коррозии и не слишком выделялись среди других метизов по размерам. Можно сказать, что благодаря усилиям ученых-металлургов на рынке появился супер крепеж с повышенными прочностными характеристиками.
В наши дни силовой крепеж используется там, где обязаны быть надежные соединения. Их устанавливают, если:
- в процессе эксплуатации конструкция будет воспринимать повышенные механические нагрузки;
- негативные атмосферные воздействия не допускают возможности применения обычного крепежа;
- нужно снизить вес крепежного узла без потери прочности;
- необходимо перемещение тяжелых грузов;
- нужно закрепить массивные металлоконструкции там, где нет возможности использовать сварку.
Высокопрочные (силовые) метизы широко используются в строительстве при сборке сложных и простых конструкций, задействованы в автомобилестроении, станкостроении, мостостроении. Да и в быту у нас иногда возникает необходимость в применении силового крепежа. Те же болты приходят на помощь, если нужно закрепить на стене тяжелую технику или заменить колесо в автомобиле.
Болты, шпильки, винты, гайки
Начиная от класса прочности 8.8 для болтов, винтов, шпилек и класса прочности 8.0 для гаек — метизы принадлежат к высокопрочному крепежу. При изготовлении таких изделий используют различные типы сталей. Например:
- класс прочности 8.8 — ст. 40Х, ст. 38ХА;
- класс прочности 10.9 — ст. 40Г2, ст. 45Г;
- класс прочности 12.9 — ст. 35ХГСА, ст. 40ХНМА.
Говоря о применении высокопрочных болтов, шпилек, гаек, есть смысл упомянуть о подготовке изделий. Профессионалы, работающие с таким крепежом ежедневно, знают, как это делается, а обычные люди могут пустить их в дело прямо с заводской смазкой.
- Метизы кипятят в воде с обычным стиральным порошком 15–20 минут. Таким образом их очищают от заводского масла, ржавчины, грязи.
- Моющий раствор сливают, болты подсушивают и погружают на 1 минуту в смесь бензина с “автолом”.
- Хранят крепеж в закрытой таре.
При установке, для увеличения контакта поверхностей и предотвращения проскальзывания, для каждого соединения используют по две шайбы.
Силовые хомуты
С виду такие изделия похожи на обычные хомуты, но производятся по другим технологиям и используются в иных условиях. Например, их применяют при креплении армированных шлангов или для соединений в условиях очень высокой температуры, давления и даже в полном вакууме.
Делают изделия из прочных сталей и покрывают антикоррозионным покрытием толщиной 10–14 микрон.
Производители выпускают одноболтовые и двухболтовые хомуты. И те и другие являются надежными и прочными креплениями, а какой вариант применить, зависит от того, в каких условиях будет проводиться монтаж. То есть, если есть доступ к трубе с двух сторон, проще будет закрепить хомут с двумя болтами. И наоборот, если нужно создать соединение впритык к стене или в углу — используем одноболтовое изделие.
В бытовых условиях для труб водопроводов, канализации, систем кондиционирования тоже можно использовать силовые хомуты. Выполнять свое предназначение они будут не хуже обычных, а срок службы у них гораздо дольше. Они хорошо переносят вибрацию, их можно закрепить шпилькой к несущей поверхности, а внутренняя сторона крепежа снабжена резиновой прокладкой. Так что эти изделия подходят для монтажа в любых условиях — для больших и маленьких механических нагрузок
Анкерный крепеж
Анкерные болты — один из видов силового крепежа, который имеет много достоинств и практически не имеет недостатков. В строительной сфере они незаменимы. Особенно когда надо прикрепить тяжелые конструкции к бетонной поверхности.
Высокопрочные анкерные болты производятся из конструкционных сталей, легирующих сплавов, латуни, с обязательным цинковым покрытием.
Если рассматривать виды анкерных болтов по применению, то выглядеть это будет приблизительно так:
Классические анкерные болты с гайкой. Состоят из шпильки, распорной втулки и гайки. Анкер помещается в отверстие и при закручивании гайки наконечник шпильки постепенно разжимает втулку. Применяются такие анкеры для креплений в бетоне, кирпиче, природном камне.
Анкеры с крюком на конце. Используются для подвешивания тяжелых конструкций, которые периодически нужно будет снимать.
Анкеры с кольцом. Незаменимы, если необходимо подвесить какую-то конструкцию на цепи или тросе.
Забивные анкеры. Принцип установки полностью отличается от других видов. Метиз не вкручивается в материал, а вбивается.
Двухраспорные анкеры. Хороши для креплений в пористых материалах. За счет расширения двух втулок, площадь контакта крепежа с отверстием увеличивается.
Клиновые метизы. Наиболее дорогой вид анкерного крепежа и, наверное, поэтому наименее востребованный. Клиновый анкер выдерживает самые высокие нагрузки среди всех перечисленных видов.
Химический анкер. Широко используется в строительстве, горнодобывающей промышленности, мостостроении. Часто применяется совместно с другими видами анкерных болтов там, где необходимо увеличить надежность соединений.
Еще есть фундаментные анкерные болты, которые по своему строению почти не отличаются от обычных анкеров, но все же некоторые из них имеют свои особенности.
Представим себе якорь, нижняя часть которого зафиксирована в застывшем бетоне. Именно по такому принципу и действуют фундаментные анкеры. Фиксация в бетоне осуществляется за счет разжимной цанги (болт с коническим концом), крепежной пластины (болт с анкерной плитой), или просто изогнутого конца. Если необходимо закрепить тяжелое оборудование, используют съемные или составные анкеры.
Переходим к приспособлениям, которые помогают поднимать/опускать, и перемещать тяжелые грузы.
Такелажный крепеж
Это вид силового крепежа нельзя заменить никаким другим. Используются такелажные изделия только для грузоподъемных работ.
Карабины с муфтой. Их берут на вооружение, если нужно быстро соединить два (или несколько) тросов. Муфта соединяет оба конца карабина, и не дает тросу выскользнуть.
Блоки. Чаще встречаются двухшкивные блоки, но могут использоваться одно- и трехроликовые. Все ролики вращаются независимо друг от друга.
Нейлоновые шкивы предназначены для канатов, металлические — для тросов.
Применяют блоки для подъема груза. Кроме того с их помощью можно менять направление движения каната.
Рым-гайки, рым-болты. Простейшие приспособления. Представляют из себя гайку или болт с толстым кольцом.
Используются для крепления массивных навесных конструкций, транспортировки автомобилей, погрузочных работ и пр.
Коуши. Металлические пруты изогнутые в форме капли (треугольника). При больших нагрузках применяются вместе с зажимами.
Если трос используется постоянно, то постепенно он приходит в негодность. Чтобы такого не произошло, трос укладывают в желоб коуша. То есть, коуш служит прокладкой между металлом и тросом.
Вертлюги. Не допускают перекручивания цепей, тросов, ремней. Работают как посредники между подъемным механизмом и грузом. Состоят из двух частей, каждая из которых вращается независимо от другой.
Выбор высокопрочного (силового) крепежа
- Сверяемся с проектной документацией. В ней должен быть указан вид, размер, класс прочности крепежного изделия. Если документации нет, то руководствуемся здравым смыслом.
- Нельзя заменять один вид крепежа другим. В крайнем случае это может сделать специалист. И то, предварительно просчитав все связанные с заменой риски.
- Желательно, чтобы все крепежные изделия, работающие в связке, были от одного производителя.
- Обязательное условие — прочность крепежа должна быть выше прочности материала конструкции или хотя бы равна ей.
- Избегаем гальванической коррозии. Обращаем внимание на совместимость металла крепежных изделий с металлом конструкции. Для этого есть специальная таблица.
- Несущая способность силового крепежа должна соответствовать поставленной задаче. Если нет полной уверенности, лучше приобрести изделия более высокого класса прочности.
- Нельзя приобретать крепеж у безответственных производителей. Проверьте маркировку, сертификаты соответствия на изделия, отзывы покупателей. Можно ориентироваться на цены. Слишком дешево — это плохо.
- При покупке визуально оценивайте качество товара. Мелкие трещины, сколы, перекосы — видны невооруженным глазом.
Силовые крепежные изделия обеспечивают разъемные соединения, не уступающие (а иногда и превосходящие) по прочности сварные. Именно благодаря силовому крепежу, люди создают грандиозные тяжелые конструкции — телебашни, мосты, спортивные арены. Высокопрочные метизы участвуют в создании автомобилей, станков, оборудования, самолетов. Там, где использование обычного крепежа приведет к быстрому разрушению конструкций, применяют силовой крепеж. Можно сказать, что эти маленькие детали охраняют здоровье, безопасность, и жизнь людей.
