Шпильки играют важную роль в креплении металлических конструкций, которые широко используются в различных отраслях промышленности. Их надежность и прочность играют важную роль в обеспечении устойчивости и безопасности конструкций. В данной статье мы рассмотрим резьбовую шпильку класса прочности 10.9, ее особенности и применение, а также расскажем, что влияет на качество шпилек помимо класса прочности.
Основные характеристики резьбовой шпильки
Шпилька резьбовая или резьбовой стержень представляет собой пруток с метрической резьбой длиной, как правило, 1 или 2 метра. Это позволяет стягивать различные детали между собой, накручивая гайки с обоих концов, вкручивать шпильки в резьбовые отверстия.
Шуруп шпилька обладает своими уникальными характеристиками и применяется в зависимости от требований конкретного проекта. Важно отметить, что резьбовой стержень должны соответствовать Международному стандарту DIN 976-1, который устанавливает основные требования к их конструкции и производству.
В Российской Федерации и Республике Беларусь отсутствуют стандарты для резьбовых шпилек. В связи с этим производители изготавливают их в соответствии с техническими условиями (ТУ), международными стандартами или утвержденными чертежами.
Резьбовые шпильки могут быть изготовлены из углеродистой или нержавеющей стали. Выбор материала зависит от требований по прочности, коррозионной стойкости и других характеристик.
Шпильки также классифицируются по различным классам прочности, таким как 4.8, 8.8, 10.9. Каждый класс обладает своими характеристиками и предназначен для определенных условий эксплуатации, где требуется определенный уровень прочности и надежности.
Кроме того, резьбовые шпильки доступны в различных диаметрах, начиная от М4, М5, М6, М8 и до М48. Выбор диаметра зависит от конкретных требований проекта и нагрузки, которую шпилька должна выдерживать.
Ассортимент резьбовых шпилек, который представлен в ЕКТ Компани:
|
Диаметр |
Класс прочности |
||||||
| 4.8 | 8.8 | 10.9 | А2-70 | ||||
| х1000 | х2000 | х1000 | х2000 | х1000 | х2000 | х1000 | |
| М4 | Х | Х | |||||
| М5 | Х | Х | Х | ||||
| М6 | Х | Х | Х | Х | Х | ||
| М8 | Х | Х | Х | Х | Х | Х | Х |
| М10 | Х | Х | Х | Х | Х | Х | Х |
| М12 | Х | Х | Х | Х | Х | Х | Х |
| М14 | Х | Х | Х | Х | Х | Х | |
| М16 | Х | Х | Х | Х | Х | Х | Х |
| М18 | Х | Х | |||||
| М20 | Х | Х | Х | Х | Х | Х | Х |
| М22 | Х | Х | |||||
| М24 | Х | Х | Х | Х | Х | Х | |
| М27 | Х | Х | |||||
| М30 | Х | Х | Х | Х | |||
| М36 | Х | Х | |||||
Влияние угла профиля резьбы на качество
Одним из ключевых факторов, по которому можно определить качество шпильки, является угол профиля резьбы. Он должен соответствовать установленным нормам и стандартам:
- ГОСТ 9150-2002 Резьба метрическая. Профиль;
- ГОСТ 8724 Диаметры и шаги метрической резьбы;
- ГОСТ 24705 Основные размеры метрической резьбы;
- Допуски резьбы - по ГОСТ 16093 и 9000.
Стандартная метрическая резьба обычно имеет профиль с углом вершины 60 градусов. Все, что меньше 60 градусов принято считать браком. Такая конструкция требует использования шпильки с большим диаметром, на которую накатывается резьба. Однако в результате конкурентной борьбы многие производители стали вносить изменения в геометрию накатного инструмента. Путем уменьшения угла профиля резьбы при сохранении номинального диаметра шпильки, стало возможным использовать более тонкий и легкий пруток в качестве заготовки. Это значительно снизило стоимость готового изделия. В результате подавляющее большинство резьбовых шпилек, доступных на рынке, имеют угол резьбы 48 или 30 градусов.
Испытания таких шпилек показали, что разрушительная нагрузка для них на 20-30% ниже по сравнению со стандартными шпильками такого же размера. Обычно угол резьбы проверяется с помощью специального инструмента в лабораторных условиях. Однако есть и более простой способ проверки - достаточно взвесить шпильку. Очевидно, что чем меньше угол резьбы, тем легче будет шпилька. Разница в весе может доходить до 30%, при этом несущая способность снижается более чем в 2 раза.
Особенности шпильки класса прочности 10.9
Класс прочности определяет способность шпильки выдерживать нагрузки. Шпильки класса прочности 10.9 отличаются высокой прочностью и надежностью. Цифры 10 и 9 в классе 10.9 имеют свое значение. Число 10 указывает на предел прочности шпильки в мегапаскалях (МПа), который составляет 1000 МПа. Число 9 отражает отношение предела текучести к пределу прочности, умноженному на 10. Это говорит о способности шпильки сохранять форму и прочность при действии нагрузок, включая растяжение и скручивание.
Данные по пределу прочности и пределу текучести или максимальной рабочей нагрузки для разных классов прочности шпилек:
| Класс прочности | Предел прочности, МПа | Предел текучести, Н/мм2 |
| 4.8 | 400 | 320 |
| 8.8 | 800 | 640 |
| 10.9 | 1000 | 900 |
Таким образом, шпилька одинакового диаметра, класса прочности 8.8 в 2 раза прочнее шпильки класса 4.8. а шпилька класса прочности 10.9 в 3 раза. К шпилькам класса прочности 8.8. и 10.9 применяются термин «высокопрочные шпильки».
Пример:
|
Диаметр |
Класс прочности | Класс прочности | ||||
| 4.8 | 8.8 | 10.9 | 4.8 | 8.8 | 10.9 | |
| Разрушающая нагрузка, кН | Рабочая нагрузка, кН | |||||
| М8 | 15,4 | 29,4 | 38,1 | 7,7 | 19,5 | 27,2 |
| М10 | 24,4 | 46,4 | 60,3 | 12 | 31 | 43 |
| М12 | 35,4 | 67,4 | 87,7 | 18 | 45 | 63 |
Испытания крепежа и их результаты
Для наглядности, мы провели испытание на разрыв. Взяли наиболее популярные шпильки класса прочности 4.8, с диаметром 8 мм и проверили, какую нагрузку смогут выдержать 2 образца с одинаковым классом прочности, но разным углом профиля резьбы.
А также испытали шпильки, класса прочности 8.8, 10.9 и шпильки из нержавеющей стали и сравнили результаты. Проверим на самом ли деле, чем выше класс прочности шпильки, тем большую нагрузку она может выдержать или это маркетинговый ход.
Смотрите наш ролик, он поможет вам сделать обоснованный выбор.
Где используют шпильку резьбовую
Резьбовые шпильки широко применяются в различных отраслях. Основное их назначение – обеспечение прочных соединений, способных выдерживать значительные нагрузки. Они используются в строительстве, машиностроении, автомобильной промышленности и т.д.
В строительстве резьбовые шпильки активно применяются при создании каркасов зданий и монтажных конструкций или если нужно удлинить конструкцию с метрической резьбой. В машиностроении они обеспечивают сборку и стабильное функционирование механизмов. В автомобильной промышленности они используются для крепления различных деталей автомобилей.
Преимущества резьбовых шпилек 10.9
Шпильки класса прочности 10.9 обладают рядом преимуществ:
- Высокая прочность. Шпильки 10.9 способны выдерживать значительные нагрузки и предотвращать разрушение соединений. Позволяет использовать шпильку меньшего диаметра тех же нагрузках, что в свою очередь уменьшает металлоёмкость изделия.
- Надежность. Благодаря своей высокой прочности, резьбовые шпильки обеспечивают надежное крепление металлических конструкций. Они способны выдерживать различные нагрузки, включая растяжение и скручивание, и при этом сохранять свою форму и прочность.
- Безопасность. Использование шпилек класса прочности 10.9 обеспечивает повышенный уровень безопасности конструкций. Благодаря высокой прочности и надежности шпилек, конструкции становятся устойчивыми к нагрузкам, вибрациям и другим внешним воздействиям, что способствует предотвращению аварийных ситуаций и повреждений.
Технические аспекты и рекомендации
Шпилька 10.9 обладает высокой прочностью и способна выдерживать значительные нагрузки. Ее устойчивость к нагрузкам является важными качествами, которые обеспечивают долговечность конструкций, где используются шпильки 10.9. Приобретайте шпильки, которые соответствуют Международному стандарту DIN 976-1. Это гарантирует их качество и надежность. Учитывайте рабочую и разрушающую нагрузки, которую шпилька может выдержать.
Правильный монтаж и затяжка шпильки 10.9 с помощью специальных инструментов и методов являются важными факторами для обеспечения оптимальной прочности и надежности соединения. Также необходимо регулярно проверять качество и надежность шпильки 10.9 в процессе эксплуатации, а при необходимости заменять изношенные или поврежденные шпильки для обеспечения безопасности и долговечности конструкций и механизмов.
Шпильки резьбовые класса прочности 10.9 являются незаменимыми элементами в современном строительстве, обладающими высокой прочностью и надежностью. Их использование обеспечивает устойчивость и безопасность конструкций, а также способствует эффективной работе в различных условиях эксплуатации. Правильный выбор и контроль качества шпилек 10.9 являются важными аспектами для достижения оптимальных результатов в проектах строительства и промышленности. Развитие и дальнейшее исследование применения шпилек 10.9 позволит улучшить технические характеристики и расширить их область применения в будущем.
