Плоская шайба – гениальность в простоте

Шайба плоская (ГОСТ 11371-78), размеры и прочие характеристики которой указаны в упомянутом документе, пользуется невероятной популярностью во многих сферах, особенно машиностроительной. Так что будет весьма полезно узнать побольше информации о ней, ее видах, области применения и, конечно же, требованиях, предъявляемых к качеству.

Что такое шайба?

Одним из важнейших компонентов при болтовом соединении поверхностей по праву можно назвать шайбу. Ведь именно она предотвращает самоотвинчивание крепежного элемента. Кроме того, благодаря этой маленькой детали увеличивается площадь поверхности рабочей опоры, что, в свою очередь, позволяет применять большую силу при завинчивании стержневого элемента, при этом примыкающие поверхности будут иметь надежную защиту от возможных повреждений. Еще одной функцией шайб является предоставление возможности добиться наибольшей плотности соединения, а значит, оно будет максимально надежным.

Конструкция данного элемента невероятно проста, она представляет собой плоскую круглую деталь, в центре которой находится отверстие. Она является частью крепежа, в составе которого есть еще и саморез, болт или же шуруп. Вам остается только подложить шайбу под головку одного из этих метизов и закрутить его.

В зависимости от назначения и, соответственно, конструктивных особенностей, бывают следующие виды шайб:

• стопорная, которая предотвращает самооткручивание благодаря наличию зубьев, а также лапок;
• чтобы уравнять плоскость крепления, а это необходимо при работе с наклонными поверхностями, используются косые шайбы;
• максимальное стопорное свойство имеет многолапчатый элемент, получивший свое название, как понятно, из-за наличия дополнительных лапок;
• с помощью гровера, концы которого находятся в различных плоскостях, легко добиться наиболее сильного крепежного эффекта;
• быстросъемная шайба в основном предотвращает смещение по оси, благодаря своей оригинальной конструкции она очень легко надевается и снимается, откуда она и получила свое название;
• для создания больших усилий на достаточно ограниченном пространстве и с целью гашения ударов были разработаны тарельчатые шайбы;
• конструкция зубчатых изделий предполагает наличие зубцов, благодаря которым увеличивается отпружинивающий эффект, что, в свою очередь, увеличивает площадь давления в местах соединения;

  

• также есть еще один вид этих дополнительных крепежных элементов – шайба плоская, вот на ней и остановимся более подробно.

Особенности плоской шайбы

Итак, наиболее распространенным видом по праву можно назвать именно плоский тип шайб. Используются они в основном в том случае, когда головка болта (шурупа и другого метиза) недостаточно плотно прилегает к поверхности, или же если она меньше отверстия в детали и может в него провалиться. Это изделие так же, как и основная масса, имеет кольцеобразную форму, и ее применение целесообразно только лишь в совокупности со стержневым крепежным элементом.

Размеры полностью зависят от параметров гайки и существуют уменьшенные, нормальные и увеличенные. Кроме того, такие шайбы могут быть с фаской или же без нее. Особенность первых – скос по краям где-то 40°, поверхность же последних имеет одинаковую толщину по всей площади. Также существует еще и усиленная плоская шайба, имеющая большую толщину. Их применяют для того, чтобы увеличить зону давления присоединяемых материалов.

Этот крепежный элемент невероятно популярен и нашел свое применение как в легкой, так и в тяжелой промышленности.

Шайбы используются в корабле- и машиностроении, при сборке автомобилей, сельскохозяйственной техники, для производства различных станков, маслобойных аппаратов, печатных и холодильных агрегатов, а также иной бытовой и промышленной техники. Нельзя забывать и про строительство, сборку мебели, да и в быту часто можно встретить такие детали.

В общем, сфер, где они используются, невероятно много. Однако, осуществляя выбор, следует руководствоваться техническими характеристиками шайбы. В случае если они не будут соответствовать условиям эксплуатации, соединение получится недостаточно качественным, и последствия могут быть самыми ужасными.

Плоская шайба – мировая и отечественная стандартизация

К данному крепежу предъявляются некоторые требования, которые зафиксированы в соответствующей документации. Для РФ этой самой мерой качества является ГОСТ, но существуют еще и иные системы стандартизации. Так например, немецкий институт (DIN), занимающийся данным направлением, нашел признание во всем мире, так что его свод требований по праву можно назвать мировым. Кроме того, существует и еще одна международная система стандартов – ISO. При этом очень часто встречаются ситуации, когда требования, предъявляемые к какому-либо изделию, во всех этих системах одинаковы и могут иметь незначительные отличия.

В случае же с плоскими нормальными шайбами, что ГОСТ 11371-78, что DIN-125 и ISO 7089, а также ISO 7090 имеют очень много сходств. Соотношения размеров (наружного и внутреннего диаметров, толщины, а также размера фаски при наличии таковой) занесены в таблицы, находящиеся в вышеуказанных документах. Что же насчет качества, так на поверхности изделий не допускается наличие дефектов, таких как трещины, надрывы, следы ржавчины, раковины, заусенцы и острые кромки. Допускаются вмятины, риски, а также замятые заусенцы.

Шайбы, имеющие фаски, выпускаются только класса точности А и твердостью не менее 140 HV, без фасок бывают двух классов – А и С (твердость превышает 100 HV). В основном для их изготовления используют нержавеющую и углеродистую сталь, латунь, алюминий, а чтобы добиться улучшенных свойств, то производят цинкование и хромирование.

Производство плоской шайбы

Изготавливаются плоские шайбы путем вырубки из пруткового или же листового материала и последующим точением. В принципе, главное в этом деле просто правильно подобрать оборудование. По требованию заказчика шайбы можно изготавливать термически обработанными, а чтобы материал имел улучшенные свойства, на его поверхность наносят защитный слой. Так, например, благодаря цинку можно продлить срок службы изделия и повысить его коррозионную стойкость.

В случае изготовления шайб применима либо гальваническая, либо горячая оцинковка. Первая подразумевает нанесение слоя цинка посредством химического воздействия, в результате получается очень гладкое и равномерное покрытие заданного размера. Второй же метод обработки металлических деталей на сегодняшний день является одним из наиболее распространенных благодаря отменному качеству получаемого покрытия. Этот технологический процесс состоит из двух этапов. Сначала поверхность следует подготовить: обезжирить, протравить, промыть и просушить. Затем, идет непосредственно цинкование: деталь опускают в ванну с горячим раствором, вследствие чего и появляется защитный слой.

Алюминиевые шайбы подвергаются желтому хроматированию, благодаря этому слою деталь обретает антикоррозионные свойства. Осуществляется оно посредством химической обработки, а сам процесс состоит из следующих операций: первым делом деталь тщательно промывают, затем протравливают и еще раз моют, следующим шагом является непосредственно нанесение слоя хрома, и последняя операция – снова промывка.

Рассмотрим также более подробно, какими свойствами обладают материалы, используемые для изготовления плоских шайб. Углеродистые стали имеют неплохие механические свойства, они прекрасно воспринимают динамические нагрузки и довольно прочны. Кроме того, их твердость и прочностные характеристики увеличиваются с повышением содержания С (углерода), при этом пластичность ухудшается. Нержавеющие стали содержат не менее 12% хрома, благодаря которому они обладают отличной коррозионной стойкостью, так как на их поверхности образуется защитная пленка. При этом чем больше содержание этого элемента, тем сильнее сопротивление к разъедающему процессу.

Латунь, представляющая собой сплав, созданный на основе меди с цинком, имеет великолепные характеристики. Она пластична, а некоторые латуни обладаю еще и антифрикционными свойствами и стойкостью к агрессивным средам. При этом у нее плохая прочность на изгиб, особенно при наличии надреза на поверхности и малая ударная вязкость. Алюминий же является парамагнитным металлом, обладающим завидной коррозионной стойкостью и электропроводностью.