Винт – одна из разновидностей крепежа. С его помощью производятся резьбовые соединения разных деталей или фиксация изделия к поверхности. Одна из соединяемых конструкций может иметь внутреннюю резьбу. Для правильного подбора подходящего изделия нужно изучить разновидности и понимать механизм соединения.
Что такое винт
Винт имеет форму стержня, на одном из концов которого имеется резьба, а на другом – компонент, передающий крутящий момент (это может быть, к примеру, головка или торцевой шлиц).
Основное назначение этого изделия – соединение двух деталей или прикрепление предмета к неподвижной плоскости. Помимо этого, винты (как и болты) могут играть роль оси для крутящихся приспособлений, направляющей для движения по прямой или вращения.
Отличие этого типа крепежей от шурупа – отсутствие конусообразной узкой части на кончике. Также винт не формирует резьбу в материале, когда закручивается.
История появления
Открытие этого механизма приписывают древнегреческому физику и математику Архимеду. Его винт представлял собой устройство для перемещения воды наверх. В цилиндр устанавливается уплощенная спираль, и емкость опускается в воду. Когда ручка вращается, жидкость поднимается наверх. Этот механизм использовали для орошения почв и осушения трюмов крупных грузовых кораблей.
В Средневековье винты изготавливали так: на стержень навивалась бумажная полоса и прорезалась напильником. Позднее возникли способы создания изделий с мелкой и крупной резьбой. В первом случае использовались простые токарные станки, во втором – ковка нагретой заготовки. Позже появилось специальное винторезное устройство. На этом станке резьба формировалась снятием стружки.
Сейчас для создания таких изделий используется способ холодной штамповки. В станок подают проволоки, где от них отрезаются стержни требуемой длины, которые затем пропускаются через формующие штампы. Затем на детали накатывают резьбу. Еще один способ – зажатие заготовки между парой плашек, одна из которых статичная, а вторая – движущаяся. Деталь прокатывают между этими элементами.
Назначение
Крепежные детали широко используются в быту и на производстве. Их применяют для сборки и фиксации мебели, перемещения фарша в мясорубке. Используют винты и в электротехнических устройствах: при фиксации деталей они проводят электроток. Для этой цели берут медные, латунные или бронзовые крепежи. В машиностроении более востребованы стальные изделия.
Винтовой механизм может преобразовывать вращательное движение в поступательное. Пример такого явления – калибровка высокоточных оптико-механических устройств.
В быту и строительстве применяется ряд приспособлений, работающих по винтовому принципу, к примеру, домкрат и тиски.
Чаще всего для монтажа крепежей используют отвертку. Встречаются и другие инструменты, к примеру, шестигранник или гаечный ключ.
Характеристики
Главные части винтов – стержень и головка. Первый имеет форму цилиндра; он входит в отверстие или вкручивается в материал. На всей поверхности стержня или на большей ее части имеется резьба. Длина покрытого ею фрагмента и глубина нарезки зависят от диаметра, а также от того, из какого материала сделаны сам крепеж и соединяемые изделия.
Головка служит для передачи крутящего момента на крепеж. Она снабжается фигурными выемками для отвертки или гаечного ключа. Их форма бывает очень разной, что справедливо и для самой головки.
В России размеры крепежей регламентирует ГОСТ 1491-80. В нем выделяются типы от М1 до М64. Однако на рынках продаются и более крупные винты – до М100.
В западных странах производство регламентируют стандарты серии ISO. Для каждого типоразмера приводятся специальные замечания (к примеру, некоторые из них являются нестандартными, другие – производятся лишь по классу А).
Весьма популярны винты с резьбой М6: они имеют диаметр стержня от 5,82 до 6 мм и внешнюю окружность головки 9,38 мм. Как и крепежи других типоразмеров, они могут иметь разную длину (границы для каждого вида прописаны в стандартах).
Форма шляпки у винта бывает нескольких типов. При этом каждый из них изготавливается в соответствии со своим стандартом.
Разновидности винтов
Классификация крепежей может быть проведена по различным основаниям. Их можно разделить на несколько крупных групп в соответствии с принципом работы, формой головки и шлица. Кроме того, существуют и детали узкого назначения для определенных типов операций. К примеру, для тонкого контроля (натяжения, расстояния и т.д.) используется регулировочный винт. Он применяется в разных устройствах от вышивальных пялец до сложных механизмов.
По назначению
Для жесткой фиксации используют установочный (или стопорный) винт, для разъемного соединения – крепежный. Последний имеет головку, которая, с одной стороны, прижимает скрепляемые детали, с другой – облегчает установку и демонтаж. Некоторые из них имеют потайную часть, призванную воспрепятствовать снятию крепежа сторонними лицами. Выпускаются специальные винты для фиксации автомобильных колес, требующие уникального ключа для работы с ними.
Разные типы материалов нуждаются в определенных подготовительных манипуляциях для получения надежных соединений. Если у обоих изделий неплоская поверхность, в точках, где будут находиться винты, ее обрабатывают так, чтобы получить ровные площадки для гайки и головки. Иначе крепеж может перекоситься, что создаст лишнее напряжение в конфигурации и может привести к ломке болта. У тонких изделий следует организовать для резьбы локальные утолщения. Если скрепляемые конструкции отличаются мягкостью, в них рекомендуется сделать под винты плотные втулки. Такие же приспособления, сделанные из изоляционных материалов, хорошо подходят для связывания изделий, имеющих разницу потенциалов. Еще одно решение этой проблемы – использовать винты не из металла.
Установочные изделия используют для фиксации взаимного положения конструкций относительно друг друга. На концах они имеют выпуклости или выемки, обеспечивающие лучшее удерживание в данной позиции. Под эти конфигурации могут создаваться специальные отверстия. Концы крепежей могут иметь форму цилиндра, конуса, сверла, а иногда и более сложное исполнение (к примеру, ступенчатое).
По форме головки
Форма головки у крепежей может быть полукруглой (слегка выпуклой) или плоской. Иногда встречаются и круглые головки: такое исполнение не носит функционального назначения и призвано создать привлекательную внешне фурнитуру. Есть конструкции в форме гриба – низкие и имеющие сверху вид сферы.
Можно встретить и винт с потайной головкой. Подобная конфигурация используется также в шурупах. Она имеет форму конуса и уплощенную наружную поверхность. Изделия рассчитаны на такой монтаж, чтобы верхушки утапливались в материал. Есть и полупотайной вариант, отличающийся скругленной вершиной.
Еще одна разновидность – винт с внутренним шестигранником. Резьба у него неполная, а головка имеет форму цилиндра. В ней присутствует шестиугольное углубление, рассчитанное на специальный ключ.
По виду шлицев
Форма у шлица бывает очень разной. Наиболее распространенные варианты:
- Прямой стандартный шлиц, для работы с которым нужна отвертка с клиновидным наконечником. Если такого инструмента рядом нет, в ход может пойти стамеска или нож.
- Шлиц в виде креста.
- «Торкс» с пятью или шестью лучами. Габариты могут варьироваться от 0.1 до 10 см.
- Звезда с 12 лучами, верхушки которых образуют углы в 60 градусов.
- Шлиц Робинсона с квадратными углублениями для закручивания и демонтажа.
Есть и ряд других вариантов конструкций. Один из примеров – антивандальный шлиц, предусматривающий только опцию закручивания. Из-за этой особенности он получил название One Way. Демонтировать его выкручиванием не выйдет: для этого понадобится прорезать или высверливать винт. Еще один тип шлица – бристольский, используемый в изделиях из мягких металлов. Его характеризуют 2 или 3 пары радиальных лучей.
Критерии выбора
На диаметр подбираемого изделия влияет ряд параметров: особенности материалов, конфигурация соединяемых деталей, величина воздействующих нагрузок. Если использовать слишком толстый винт, изделие может повредиться.
Важно правильно выбрать длину: если она будет недостаточной, соединение будет непрочным. Хорошо, если для работ уже разработана проектная документация с ведомостью крепежей. В ней приводятся данные о том, какие винты нужны для соединений.
Для требовательных узлов нужны крепежи из высокопрочных металлов. Если работы ведутся на улице, важно, чтобы винты были стойкими к окислению. В качестве материалов в этом случае подходят кремниевая бронза и стальные сплавы с хромом и никелем.
Как предупредить самоотвинчивание винта
Самопроизвольное отвинчивание часто возникает вследствие тряски и подобных динамических нагрузок. Для его предотвращения существуют разные методы. Один из примеров – шайбы из упругих материалов, монтируемые под головку или в гайку, а также парные детали вида “NordLock”. В продаже можно встретить винты, оснащаемые такими приспособлениями. Еще один вариант – проволочные замки, соединяющие расположенные по соседству крепежи и препятствующие самоотвинчиванию. Иногда под головки монтируют пружинящие шайбы. Для лучшего сцепления крепежа с деталью можно нанести возле головки немного краски или лака.
