Гравёрная шайба

Гравёрная шайба

Что такое граверная шайба, для чего нужна? Это пружинная неплоская шайба, которая предотвращает раскручивание резьбовых соединений. В конце 19-го века с развитием промышленности стало появляться много механизмов различного назначения с подвижными частями. Как следствие, возникала вибрация, и резьбовые соединения постепенно раскручивались, это было серьёзной проблемой. Тогда и появилось крепёжное изделие, названное граверной или гроверной шайбой по фамилии её изобретателя — Джона Гровера. Граверная шайба (ГОСТ 6402), как правило, изготавливается из пружинной стали, алюминия, реже — бронзы, иногда производится жёлтое хромирование, которое повышает твёрдость и износостойкость изделия.

Шайба имеет вид кольца с небольшим поперечным разрезом, выполненным под углом в 70 градусов.

Шайба гровер — история создания нового вида стопорного соединения по Госстандарту

В конце 19 века машиностроительная область стала развиваться с достаточно большой скоростью, что потребовало новый более надежные методы соединения. Качество резьбовых соединений на тот момент было низким, а обычные варианты исполнения не могли выдержать колебательную нагрузку и сильную вибрацию. За счет подобного воздействия существенно снижается прочность соединения, могли возникнуть другие распространенным проблемы, связанные с потерей герметичности. Существенно улучшила ситуацию шайба пружинная, которая существенно повысила прочность и надежность соединений в случае оказания вибрационной нагрузки.

Новый вид соединительного элемента достаточно прост, что определяет низкую стоимость и надежность в использовании. ГОСТ 6402-70 шайбы пружинной определяет применение определенных материалов при их производстве. Ключевыми моментами можно назвать:

  1. Напоминает обычный виток пружины.
  2. Зазор расходится в направлении, противоположном ходу гайки, за счет чего исключается вероятность отвинчивания.
  3. Вращение фиксируется за счет специальной кромки гровера, которая впивается в поверхность.

Проводя обозначение и маркировку пружинной шайбы указывается на то, какой материал при этом применяется и диаметральный размер. Стоит учитывать, что не все материалы подходят для изготовления рассматриваемого изделия, так как нужно обеспечить высокие эксплуатационные характеристики.

Описание

Данный вид крепежа представляет собой разорванную шайбу из прочной оцинкованной стали, концы которой отведены на некоторое расстояние друг от друга, т.е. ее плоскость несколько изогнута. Такая конфигурация создает эффект жесткой пружины. Гроверная пружинная шайба din 128 обычно используется в качестве промежуточного звена между гайкой и обычной плоской шайбой. Когда «гроверка» при закручивании гайки прижимается к изделию, возникает сопротивление металла, и оба ее конца давят на прижимающие их поверхности. При этом концы шайбы впиваются в металл. Благодаря этому существенно снижается свободный ход гайки, и крутиться в обратную сторону (т.е. самопроизвольно откручиваться) она не может. Это очень простой и очень эффективный механический принцип.

Сферы применения изделия:

  • во всех видах техники;
  • в металлических конструкциях разного предназначения;
  • в строительстве.

Изделие было изобретено еще в XIX веке, но не потеряло своей актуальности по сей день.

Пружинная шайба гровер — материалы для изготовления

В основном гровер изготавливается из углеродистой пружинной стали и подвергается закалке. Для нормального взаимодействия с материалом металлических изделий, которыми осуществляется крепеж, шайба должна быть тверже их, чтобы «вгрызаясь» в их металл при раскручивании, препятствовать ему.

Существуют гроверы, изготовленные из алюминия, бронзы, латуни и даже меди, для метизов из соответствующего металла. Стальные же могут подвергаться воронению (чернению), хромированию, анодированию (создание окисной пленки) и прочее.

Также иногда горизонтальным плоскостям шайб гровера придают определенную шероховатость для увеличения сил трения между поверхностями соединяемых деталей. Пример этому — кованый железнодорожный гровер, называемый путевой шайбой.

А двухвитковые пружинные шайбы, используемые в клеммных болтах, которые служат для крепления рельс, имеют еще более резко выраженный эффект сопротивления раскручиванию.

Это происходит благодаря тому, что, в отличие от гровера, они не превращаются в плоскую деталь после окончательной сборки.

Разновидности пружинных шайб

Производство гровера регулируется стандартом ГОСТ 6402-70. В нормативах установлены требования к материалу изготовления, типоразмерам и другим техническим характеристикам изделия. В процессе изготовления производитель придерживается следующих правил:

  • изделие может быть из бронзы, различных марок стали и некоторых цветных сплавов;
  • показатели твердости варьируются от 40 до 48 HRC, для бронзовых конструкций значение превышает 90 HRC;
  • технология производства выбирается изготовителем, при этом важно соблюдать отсутствие дефектов, заусениц, трещин и других видов брака изделия;
  • иногда допускаются незначительные дефекты, которые не влияют на прочность соединения;
  • на заключительном этапе выпуска изделие подвергается различным испытаниям.

Чаще всего качественные шайбы производят из пружинной стали. Материал обеспечивает максимальную прочность и устойчивость к внешним воздействиям. С помощью термообработки увеличивается твердость метиза.

Шайба-гровер – производство и материалы

Пружинная шайба-гровер (ГОСТ 6402-70) должна соответствовать требованиям, которые описаны в вышеуказанной документации. Итак, в основном изготавливаются эти элементы из стали, однако допускается также бронза и иные цветные металлы, но о них более подробно поговорим немного ниже. Твердость стальных изделий колеблется в пределах от 40 до 48 HRC (единицы измерения методом Роквелла в рамках шкалы С). В случае, если материалом выступает Ст 70, то этот параметр может достичь 50 HRC, а гровера из бронзы должны иметь твердость не менее 90 HRC.

Недопустимым браком считается наличие заусенцев, окалин, трещин, а также очагов коррозии. Допустимыми являются следы неотделимой окалины и мелкие дефекты в плоскости среза, которые не влияют ни на размеры, ни на прочностные характеристики изделия. Также не считается браком и трапециевидность сечения, но только в случае если она не выходит за пределы допустимой высоты. Также проводят испытания таких шайб. После трехкратного сжатия таким образом, чтобы расходящиеся концы сошлись и образовалась плоская поверхность, и дальнейшей выдержки в течение суток в этом состоянии высота разводов концов должна составлять не менее 1,65 части от толщины детали. Безусловно, изделия не должны ломаться и трескаться.

Ознакомившись с требованиями, предъявляемыми к данному типу крепежей, рассмотрим некоторые особенности их производства. Конечно же, все параметры, которым должна соответствовать шайба-гровер – размеры, прочность, допустимые и недопустимые дефекты, материал, а также вид покрытия – указаны в технической документации, таковой являются ГОСТ или DIN. Еще стоит отметить, что существует четыре типа таких шайб: нормальные (Н), тяжелые (Т), особо тяжелые (ОТ) и легкие (Л). Первые три вида имеют поперечное сечение в форме квадрата, последние же – прямоугольника.

В качестве материала очень часто используется пружинная сталь, а затем деталь подвергают термической обработке, благодаря которой снимаются внутренние напряжения в сплаве, увеличиваются его прочностные характеристики, а также стойкость к внешним воздействиям. Кроме того, снижается хрупкость, а ведь это все невероятно важно, особенно учитывая назначение данных деталей. Но достижение необходимых свойств обеспечивается не только комплексом мероприятий по термообработке. Еще на данный вид шайб может наноситься специальное защитное покрытие (хромирование или же гальваническое цинкование). Правда, это необязательно, так что выпускаются гровера и без покрытия.

Цинкование и хромирование прежде всего обеспечивают надежную защиту от коррозии.

Гальваническое цинкование осуществляется путем электрохимического осаждения частиц цинка на поверхность детали, которую предварительно помещают в электролит. В результате образуется слой толщиной, не превышающей 25 мкм, а шайба приобретает голубой, белый либо же радужный оттенок. Следующий способ защиты изделия от коррозии – желтое хромирование, при котором поверхность насыщают хромом. При этом еще повышаются износостойкость шайб и твердость.

Читайте также  Класс точности трансформатора тока

Техническая проблема и ее решение

Бурное развитие машиностроения, произошедшее во второй половине XIX века, выявило существенный недостаток резьбовых соединений. Механические нагрузки, вибрация и разнообразные колебания подвижных частей узлов механизмов вызывали, помимо усталостных разрушений, угрозу самопроизвольного уменьшения прочности их соединений. Гайки и болты развинчивались, а для того чтобы контролировать их состояние, требовались усилия и время. В то же время клепанные соединения, бывшие альтернативой резьбовым, затрудняли разборку, а следовательно и техническое обслуживание техники, становившейся все сложнее. Специальная шайба-гровер стала решением этой проблемы.

Производим следующие шайбы ГОСТ 6402-70

По размеру М6, М8, М10
Материал Размер и исполнение
65г, ст. 70 Н М2-М20, Т М2-М20
30х13 Н М3-М27, Т М2,5-М27, ОТ (особо тяжелые) М10-М27
БрКМц3-1 Н М2-М27, Т М2-М27, ОТ (особо тяжелые) М10-М27
ОСТ1 11533 (БрКМц3-1) Н М2-М27, Т М2-М4
ОСТ1 11532 (65Г) Н М2-М3, Т М2-М3

При наличии проволоки (квадратного сечения) нужного размера можем изготовить гровер любых размеров. Работаем с давальческим материалом.

На сегодня наше производство позволяет изготовить 50’000-100’000 штук шайбы в смену при наличии подготовленного материала.

Гальванический цех дает возможность изготовить и поставить шайбу пружинную (гровер) с покрытиями:

  • 01 (цинковое или цинковое с хроматированием)
  • 02 (кадмиевое с хроматированием)
  • 13 (никелевое)
  • 11 (хим.пас.- окисное из кислых растворов)

В случаях когда, по ГОСТ 6402-70, напр. для материала 65Г, 30Х13 или 60С2А, требуется термообработка шайбы, мы производим ее самостоятельно. Однако в ряде случаев, заказчику необходима шайба без термообработки, в “сыром” состоянии. Некоторые партнеры регулярно закупают именно такую шайбу.

  • Гровер // Робин Джеймсон. Большая энциклопедия мастера золотые руки. Litres, 2017. С. 35.
Это заготовка статьи по механике. Вы можете помочь проекту, дополнив её.

Что такое Wiki.cologne Вики является главным информационным ресурсом в интернете. Она открыта для любого пользователя. Вики это библиотека, которая является общественной и многоязычной.

Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License.