Виды болтов по назначению. Виды болтов и их классификация Скорость движения и угол атаки элемента лопасти винта

Жизнь современного человеческого общества трудно представить без элементов соединения - болтов, гаек, шурупов, винтов и тому подобного. Все эти, казалось бы, незначительные детали окружают нас повсеместно, даже в бытовой сфере, не говоря уже о промышленности и строительстве. Практически во всём - от мебели до компьютера, используются те или иные соединительные детали. Но всё же наиболее распространёнными элементами соединения считаются болты.

Болт представляет собой крепёжную резьбовую деталь, имеющую вид цилиндрического стержня. Некоторая часть болта имеет наружную резьбу, предназначенную для накручивания одной или более гаек. С одной из сторон этот стержень снабжён головкой, обычно имеющей шестигранную форму, подходящую под гаечный ключ. Как правило, применяют болты при сборке разборных конструкций. Преимуществом такого вида соединения является то, что его легко можно заменить в том случае, если болты по какой-либо причине вышли из строя, либо возникла такая необходимость.

Все виды болтов условно можно разделить на две категории: чёрные и оцинкованные.


Чёрные болты - это необработанные, или не имеющие наружного покрытия. Их применяют в тех случаях, где не имеет никакого значения эстетический вид конструкции, либо же изделие будет подвергаться покраске. К примеру, необработанные болты применяют в машиностроении, промышленном строительстве и других подобных областях.


Оцинкованные болты используют при сборке изделий, в которых внешний вид имеет значение. Такие болты не подвержены коррозии и сохраняют презентабельный вид на протяжении долгого времени. Используют оцинкованные болты, к примеру, при сборке приборов или комнатной мебели.

Также болты, будь то с покрытием или без, имеют между собой визуальные различия. Рассмотрим основные из них.

Виды болтов по размеру и форме головки

В зависимости от предназначения болта, его головка может иметь ту или иную форму. Самые распространённые виды головок - это шестигранная, но бывает также квадратная, круглая и овальная.


Размеры головок также могут отличаться. К примеру, шестигранная головка может быть как нормального, стандартного размера, так и уменьшённой или увеличенной. Разным бывает и профиль головки.

У некоторых болтов он полукруглой формы, также встречаются болты, имеющие круглую головку с отверстием внутри. Есть болты и с потаённой головкой, например, для сборки мебели.

Виды болтов по форме стержня

Самый распространённый вид стержня - это стержень одного диаметра по всей длине. Но бывают и ступенчатые стержни, в которых гладкая часть стержня немного больше в диаметре, чем та часть, на которую нанесена резьба. Болты с такой формой стержня называют призонными и используют их для скрепления тяжелонагруженных соединений.


Также болты бывают сугубо специфические, т.е предназначены для какой-то одной определенной цели.

Виды болтов по типу и шагу резьбы

Болты, как и гайки, отличаются между собой и типом резьбы. Резьба бывает метрическая, дюймовая, трапециидальная, трубная, квадратная, прямоугольная и упорная. Наиболее применимой является метрическая резьба, которая, в свою очередь, подразделяется на два типа: с мелким и крупным шагом.

Виды болтов по варианту исполнения

Вариант исполнения - это конструктивная особенность, определённая стандартом, например ГОСТ или DIN.
К примеру, в шестигранных болтах таким вариантом исполнения может быть стопорение резьбового соединения. Для этого на головке болта или, как вариант, в конце резьбовой части, изготавливается отверстие для вязочной проволоки или шплинта.


Бывает и так, что возникает потребность уменьшить вес болта, при этом сохранив его размер и прочность. В таких случаях в головке болта делается углубление.

Виды болтов по классу точности, прочности и материалу

Болты, имеющие шестигранную головку, также классифицируют по классу точности. Всего определения класса точности три, и обозначаются они латинскими заглавными буквами «A», «B» и «C». Под точностью подразумевается степень шероховатости резьбы, разница в диаметрах цилиндрических стержней и опорными поверхностями головок. Так, виды болтов с повышенным классом точности «A» используют при наиболее ответственных сборках, например, в точном приборостроении.

Разница в диаметрах между болтом и отверстием не превышает 0,25 - 0,30 миллиметров. Более всего распространён класс точности «B». Такие болты применяют в отверстиях, диаметр которых больше, чем диаметр стержня болта на 1 - 1,5 миллиметра. Для болтов с классом точности «C» допускается значительное несоответствие между самим стержнем и отверстием. Так, стержень болта здесь может быть меньше отверстия в размере до трёх миллиметров. Такие болты используют для малоответственных соединений.

Исходя из потенциального назначения болтов, при их изготовлении используются различные марки стали. Следовательно, разные виды болтов имеют и разную прочность. При их производстве используют следующие материалы: сталь обычного качества; качественная конструкционная углеродистая сталь; нержавеющая, стойкая к коррозии, обыкновенная сталь; нержавеющая, стойкая к коррозии, жаропрочная сталь; конструкционная легированная углеродистая сталь; сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций; жаропрочная релаксационностойкая сталь; технический титан; сплав титановый деформируемый; медь; латунь.

Иные виды болтов

Диапазон использования разных видов болтов очень широк. Такой тип соединения прочно занял своё место как на промышленном, так и на бытовом уровне. В зависимости от сферы использования болтов классифицируется и его назначение. Так, предприятия по выпуску метизных изделий выпускают следующие основные виды болтов по назначению:

Машиностроительные болты. Отличительная особенность таких видов болтов - это повышенная прочность. Обычно их выпускают с шестигранными формами головок. Резьба, как правило, наносится метрическая. Предназначены они прежде всего для соединений, которые подвержены большим нагрузкам. Сфера использования - машиностроение, приборостроение, промышленное оборудование, а также сборка различных механизмов. Соединяют с их помощью в основном стальные и чугунные детали.

Строительные болты. В их производстве также используются высокопрочные материалы. Выпускаются они обычно с увеличенными головками. Такие болты находят своё применение на строительстве различных зданий, как гражданских, так и промышленных. Например, их используют при сборке строительных конструкций. Применяются они и при строительстве мостов, тоннелей, метрополитенов и других важных объектов.

Дорожные болты. Класс прочности таких болтов варьируется от низкого до более высокого, в зависимости от места применения. Изготавливают их с полукруглой головкой и квадратным подголовком - благодаря этому их можно закручивать без вспомогательного монтажного ключа. Применяются они при сборке металлических дорожных заграждений. Зачастую такие болты покрывают оцинковкой, чтобы уберечь от воздействия погодных факторов.

Железнодорожные болты. Производят такие крепёжные соединения в небольших количествах, поскольку сфера их использования довольно невелика. Используют эти виды болтов при монтаже железнодорожного полотна и вспомогательных к нему конструкций. В свою очередь, железнодорожные болты подразделяются на стыковые (или путевые), закладные и клеммные. Стыковые (путевые) болты используют вместе с рельсовыми накладками. Выпускаются они с закруглёнными головками. Закладные болты предназначены для соединения шпал с подкладками. А с помощью клеммных болтов прокладка крепится к рельсам. Изготавливают железнодорожные болты из углеродистой стали высокой прочности.

Транспортные (норийные) болты. Иногда их ещё называют элеваторными болтами. Они предназначены для прикрепления норийного ковша или другого подающего элемента к транспортировочной ленте. Изготавливают их из углеродистой стали как с цинковым покрытием, так и без него. Свою особенность в таких болтах имеет головка. С торца она плоская, а со стороны стержня выполнена в виде полусферы. На полусфере находятся два шипа, которые предотвращают поворот болта вокруг своей оси.

Лемешные болты. Как и железнодорожные, такие болты выпускают в ограниченных количествах. Сфера их использования - сельскохозяйственные машины. Лемешными болтами крепят навесное оборудование, это могут быть как металлические, так и деревянные элементы. Изготавливают их с потайными головками, причём по классу точности лемешные болты выпускаются даже с классом «C». Предусмотрен в них также и квадратный подголовок, который фиксирует болт в одном положении и не позволяет ему вращаться.

Мебельные болты. Как правило, такие болты выпускают с полукруглыми либо потайными головками. Мебельные болты дешевле по стоимости, чем, скажем, машиностроительные. Применяют их не только при сборке мебели, но и в изготовлении других деревянных конструкций, например стропил или каркасных домов. Нередко они используются и в других назначениях в неответственных соединениях. Уровень прочности мебельных болтов обычно средний. Практически все мебельные виды болтов выпускают с оцинкованным покрытием из эстетических соображений.

Сопутствующие товары

    Часто являются лучшим способом крепления вещей вместе. Два других распространенных метода, это гвозди и склеивание часто быстрее и требует меньше подготовительной работы, но и производить демонтаж при применении гвоздей или клея сложнее, чем при использовании винтового соединения., да и надежность винтового соединения намного надежнее.

    Выбор правильного винта на работу может быть довольно сложной, так как существуют различия в материалах, покрытая отделки, типах голов винта, размеров и типов резьбы.

    В дополнение к различным стилям голов есть два основных стиля - традиционный прямой шлиц и так называемая крестовая стиле. К сожалению, есть три крейцкопфный стилей, которые могут быть трудно идентифицировать. Самый знакомый - Pozidriv находится в основном на шурупы. Более поздние Supadriv Голова похожа и сказал, чтобы дать больше власти между винтом и отверткой, хотя на практике с шурупами разница не значительна. Третий стиль, известный как Phillips, находится в основном на машине и саморезов установлен на продукции, производимой на континенте и на Дальнем Востоке.

    Традиционные щелевой головкой превращаются с помощью одного слота, в котором отвертка должна плотно прилегать. Поскольку слот размер варьируется в зависимости от винта, диапазон отвертки необходимы, чтобы справиться со всеми различных размеров винтов могут быть использованы. На практике, отвертку неправильного размера часто используются, и, если он слишком мал, лезвие может легко соскользнуть или ездить из гнезда.

    Крестообразный шлиц имеют то преимущество, что его легче устанавливать, чем обычные винты и легче обращаться, когда это невозможно, чтобы убедиться, что лезвие отвертки и головки винта точно в линию. Еще одним преимуществом системы является то, что Pozidriv только три отвертки точек, необходимых для покрытия всех размеров винта. (№ 2 размера является наиболее распространенным.) Pozidriv Отвертка также может быть использован для винтов Supadriv но Филлипс винтов нужен специальные биты.

    Крестообразный шлиц действительно есть недостатки, если их слоты заполняются краской (как это часто бывает на дверные петли), вы будете иметь большие трудности в очистке их достаточно хорошо, чтобы получить отвертки в, в то время как обычные с прямым шлицом головки легко очищается с отделкой ножом или ножовкой лезвия.

    Большинство винтов предназначены для использования в дереве, который простирается примерно на 60 процентов пути от кончика к голове, оставив часть пустых немного толще хвостовика. Любой винты найден, которые имеют темы, протяженностью по всей длине должны быть рассмотрены внимательно. Они могут быть кифара саморезы предназначены для крепления металлических или Twinfast винты предназначены для использования в ДСП, но полезно для общего деревообработки.

    Самая последняя разработка в поперечном головкой является Supascrew. Это имеет более тонкий стержень, чем обычные винты (так меньше шансов разбить дерево) и закаленной, что делает его менее вероятно, будут повреждены. Двойная резьба имеет более крутой шаг (который делает винт быстрее поставить в) и острее точки, чем обычно. Supascrews идеально подходит для ДСП, но полезно для других пород дерева. Прямой шлиц - Mastascrew-также доступны.

    Типы головы

    Две основные формы голова с круглой головкой и потайными, и оба доступны с крестовой или прямой шлиц.

    Круглый головкой используются в основном для проведения тонких материалов, которые не могут взять с потайной головкой. Как правило, это означает, крепления металлических предметов в лес в позиции, где форма и внешний вид головы скрыты или документов не имеет значения. С этой главы вы должны просверлить отверстие только оформление и направляющее отверстие.

    Винты с потайной головкой формируются так, чтобы их головки могут быть утоплены в поверхность верхнего материала вы фиксации. Они менее навязчивой, чем круглые головки винтов и должны использоваться там, где громоздкие голове не может быть терпимо, такие как крепления петель. Помимо необходимости просверлить отверстие оформления и направляющее отверстие, вы можете сделать конусное отверстие для головы с небольшим зенковки особенно при фиксации металла или древесины. С мягкой древесины, затягивая винт, чтобы вытащить голову в лес может оказаться недостаточно.

    Третий тип винта, известный как полупотайной, является своего рода комбинацией двух других. Они используются для крепления дверных ручек и других видимых оборудования. Руководители не торчат слишком далеко, но по-прежнему держать конца отвертки от аппаратного обеспечения.

    Винты с потайной головкой обоих типов могут быть использованы с шайбами для защиты древесины под голову или чтобы избежать необходимости делать потайные отверстия.

    Колпачки - в коричневый или белый - может быть использован для покрытия головки винтов. Они подходят либо в кросс-глава выемки или в зенковкой отверстие, в которое винта утоплена.

    Материалы и отделка

    Наиболее широко используемый материал для винтов мягкой стали. Это довольно слабое металла и легко ржавеет.

    При использовании винтов , которые, вероятно, получить влажную, выбирайте те, которые покрыты коррозионно-стойких отделки, такие как кадмий, sheradized или ярко оцинкованные. Вы также можете использовать винты изготовлены из нержавеющего металла, как из алюминиевых сплавов, латуни или нержавеющей стали. Эти три последних типа являются дорогими, сплав алюминия и латуни винты особенно слабы, а иногда ломаются, когда завинчивания их в лиственных пород секрет в том, чтобы поставить в мягкие винты стали первыми.

    Есть несколько других важных вещей, которые необходимо учитывать при выборе винта отделки:

    при фиксации металлических предметов, остерегайтесь химического взаимодействия между металлом и винтом отделкой. Взаимодействие сталей и алюминиевых сплавов особенно часто встречается и в результате коррозии может сделать винты вареньем. Везде, где возможно выбрать винтов с той же отделкой, как металл закрепляется винтами необработанной мягкой стали будет вступать в химическую реакцию с некоторыми лиственных пород - в частности, afrormosia, idigbo и дуба вызывающих изменение цвета древесины. Используйте латуни или винтами из нержавеющей стали, а иногда появление головки винта имеет первостепенное значение. Латуни и стали винты покрыты хромом или никелем (как блестящий) и Pozidriv винтов и Supadriv с яркой отделкой цинка имеются. Хромированные винтов с куполом главы доступны для крепления зеркал и ванных комнат куполообразная голова на самом деле отдельно от головки винта и должен быть ввинчен в крошечном резьбовое отверстие в головке винта раз винт установлен.

2015

В настоящее время применение винтов имеет широкий спектр. В основном они используются для крепления материалов, где когда-то применялись гвозди. Для ускорения процесса забивки последних используют специальные пистолеты, но при выполнении работ в домашних условиях не всегда рационально их использование. Более выгодно и надежно использовать винты и шурупы. Они незаменимы при кровельных, крепежных, отделочных и монтажных работах. Для облегчения и ускорения процесса крепления служат электродрели и аккумуляторные шуруповерты.

Как подобрать винты?

Ассортимент винтов и шурупов всех цветов и размеров, разной формы и моделей на полках магазинов имеется в достаточном количестве. Перед покупкой необходимой модели следует ответить на несколько вопросов, в том числе:

Какой материал будет соединяться и его толщина? Например: соединяем доски 0.5 и 1 дюйма (1.25 и 2.5 см) необходимо брать шурупы минимум 1 дюйм, чтобы крепеж покрывал половину более толстой детали. Более длинный крепеж может пробить толщину дерева насквозь.

Какие инструменты используются? Незаменимым помощником может оказаться шуруповерт или дрель. Их также применяют для просверливания направляющих отверстий чуть меньшего диаметра, чем диаметр шурупа. Это облегчит процесс закручивания. Магнитная головка (бита) на шуруповерте позволит более комфортно работать. При выборе биты необходимо, чтоб она плотно сидела на шлицах самореза. Это необходимо, чтобы избежать слизывания поверхности шлицов. Для доводки крепежа используют отвертку. При использовании электроинструмента закручивают на небольших оборотах, это исключит обрыв головки шурупа и проблему с его извлечением. Такое случается с крепежом из латуни и нержавеющей стали.

Типы шурупов: Philips-наиболее распространенный вид шурупов, имеющий плоскую головку с крестообразным шлицом сверху. Применяется для наружных работ. Из-за такой формы головки, шуруп закручивается в полотно дерева до тех пор, пока не станет с ним на одном уровне или будет немного выступать. На изделиях для внешних работ нанесено специальное покрытие, предохраняющее от воздействия атмосферы и придающее шурупу серый цвет. Черные матовые шурупы применяют внутри помещений.

Виды и назначение винтов

Винты с покрытием. Чаще всего материал, из которого сделан крепеж, определяется цветом изделия. К таким можно отнести латунные винты. Они прекрасно подходят для закрепления дверных петель, они хорошо видны и имеют эстетический вид. Латунные винты, обладают относительной мягкостью металла, поэтому закручивать их нужно аккуратно. Стоимость крепежа зависит от качества изготавливаемых винтов и их покрытия. Дешевые изделия при закручивании и последующем извлечении теряют защитный покров, это может привести к образованию пятен ржавчины вокруг кромки и коррозии изделия. Это не существенно при крепеже досок из необработанной древесины. Другое дело если скрепляются прессованные пиломатериалы, то здесь использование дешевых шурупов может привести в будущем к их выпадению и ослаблению конструкции. Большим спросом пользуются универсальные шурупы импортного производства, их еще называют саморезами. Они имеют гладкую поверхность резьбы в отличие от шурупов российского производства, поэтому легче закручиваются.

Винты из нержавеющей стали. Данный вид крепежа лучше использовать для наружных работ, так как не нужно заворачиваться насчет покрытия, и он полностью оправдывает все траты на его приобретение. В головке таких шурупов имеется квадратное углубление для их монтажа.

Винты с выпуклой головкой. Такой вид крепления используется как часть отделки соединяемых поверхностей, потому что будет видна головка шурупа. Головка шурупа может быть выпуклой формой с внешней стороны, и гладкой с внутренней. Вместе с шурупом используется плоская отделочная шайба, выполненная из того же материала, что и шуруп.

Шурупы с потайной головкой. Такой крепеж изделия используют, когда необходимо скрыть следы соединения. В таких шурупах головка немного превышает диаметр самого шурупа и имеет квадратное заглубление для закручивания. Используется для сборки мебельных конструкций.

Голубые шурупы. Применяются для соединения бетонных конструкций и каменной кладки. Для каменной кладки они особенно нужны, поскольку значительно упрощают работу с ней. Имеют достаточно прочную структуру металла, но для их установки необходимо делать направляющие отверстия с помощью перфоратора.

С назначением каждого вида шурупов можно ознакомиться в инструкции по их применению:

1. Назначение: для работы по металлу, ДСП, древесине и т. д.

2. Головка изделия и материал покрытия: потай, полупотай; латунное, хромированное и т. д.

3. Количество в упаковке.

Из-за своей простоты использования, универсальности и долговечности винты и шурупы просто незаменимы для работы в домашних условиях.

Жизнь современного общества трудно представить без крепежных элементов (винтов, гаек, болтов и т. д.). Все эти незначительные детали окружают людей везде: начиная с мебельных изделий и заканчивая компьютерной периферией. Но немногие уделяют крепежным элементам должное внимание, а некоторые даже не задумываются о том, какие виды болтов существуют в природе.

Что представляют собой эти изделия?

Болтами являются детали, которые предназначены для образования соединения частей конкретной конструкции. Состоят такие изделия из двух основных элементов: головки и цилиндрического стержня с наружной резьбой. Последний компонент необходим для накручивания одной или нескольких гаек.

Общая классификация

Существуют многие виды болтов. Но основная классификация состоит из следующих изделий:

  • Анкерные болты, которые крепятся в основном к несущим основаниям и предназначены для поддержания целостности какой-либо конструкции. Часто такие изделия используются в качестве распорных дюбелей.
  • Рым-болты, которые, в отличие от других видов болтов, предназначены не для соединения конструкции. Их используют в качестве основного или дополнительного средства для подъема груза. Довольно часто подобные изделия можно увидеть на габаритных станочных приспособлениях.
  • Универсальные болты, которые часто имеют головки в форме шестигранника и применяются для объединения различных конструкций. Для отсоединения подобного крепежного изделия часто используется гаечный ключ.
  • Болты с приваренными фланцами, которые применяются для соединения конструкций, подвергающихся вибрации. Например, некоторые автомобильные или станочные механизмы соединяются именно этими видами крепежей.

Кроме того, существуют и другие классификации, которые зависят от следующего:

  • вида покрытия;
  • материала и прочности;
  • назначения;
  • формы головок.

Вид покрытия

Согласно действующему ГОСТу 9.306-85, существуют следующие виды покрытий болтов:

  • цинковое, которое также может быть горячим или с примесью хроматов;
  • медное;
  • окисное, пропитанное маслом, наполненное хроматами или кислыми растворами;
  • серебряное;
  • никелевое;
  • кадмиевое с добавлением хроматов;
  • оловянное;
  • фосфатное, пропитанное маслом;
  • многослойное, в состав которого входят никель и медь (или то и другое, но с примесью хрома).

Как правило, название покрытия ставится после точки, в конце всего обозначения болта. Если возле него находится какая-либо цифра, тогда она означает толщину наносимого покрытия. Эта величина измеряется в микронах (1 мкм равен 1/1000 мм).

Узнать более подробно о том, как расшифровываются названия покрытий в общепринятых обозначениях болтов, можно на примере ниже по тексту.

Материал болтов

Для изготовления крепежей могут использоваться стали:

  • Конструкционные без легированных элементов или с их примесью. То есть такие марки, как: Ст3, Сталь 10 (20, 30, 45), 08кп, 40Х, 20ХГСА, 40Г и т. д.
  • Низколегированные конструкционные, наподобие 10Г2, а также аналоги.
  • Обычные и жаропрочные, коррозиестойкие (нержавейка): AISI 316, 40Х13, 12Х18Н10Т, AISI 304, 10Х17Н13М2Т и др.
  • Релаксационностойкие: 20Х1М1Ф1БТ, 25Х1МФ, 30ХМА и т. д.

Кроме того, некоторые виды болтов делают из латуни, меди, а также сплава деформируемого титана. Например, марки Л63, ВТ1-0 или ВТ5.

Прочность болтов

Кроме материала, главным качеством крепежного изделия является его надежность. Ведь каждый, кто имеет дело с различными видами болтов и гаек, надеется, что такое соединение выдержит нагрузки.

Всего насчитывается одиннадцать классов прочности: начиная с 3.6 и заканчивая 12.9. Подробнее об этом можно узнать в ГОСТе Р 52627-2006 или его аналоге ISO 898/1-78.

Высокопрочными болтами считаются изделия, которые относятся к 6.8, 8.8, 9.8, 10.9 и 12.9 классам прочности. Подобные болты часто используются в производстве деталей для сельскохозяйственных машин, станков, железнодорожных креплений, а также в мостостроении.

Крепежи ниже 6.8 класса считаются не прочными и применяются для создания конструкций, которые не подвергаются сильным нагрузкам. Например, подобные изделия используются в производстве малогабаритной техники и мебели.

Назначение болтов

В зависимости от сферы использования, существуют следующие виды болтов:

  • Мебельные. Эти изделия являются самыми дешевыми и применяются только для производства различных деревянных конструкций, например стропил или каркасных домов. Как правило, класс прочности таких крепежей низкий или средний, а покрытие только цинковое.
  • Строительные болты. Эти крепежи изготовляются из высокопрочных сталей и имеют одну особенность - увеличенные головки. Используются они при строительстве зданий и других сооружений, в том числе мостов или метрополитенов.
  • Дорожные болты. В зависимости от того, для каких конструкций используются, эти крепежи могут иметь как высокий, так и низкий класс прочности. Как правило, производят такие болты с квадратным подголовком для более быстрого закручивания без применения вспомогательных средств. Подобные крепежные изделия используются во время сборки дорожных заграждений и знаков.
  • Транспортные (элеваторные) болты, которые обычно изготовляются из конструкционной стали с цинковым покрытием. Главной особенностью такого крепежа является сферическая головка с двумя «шипами». Последние предотвращают поворот болта вокруг своей оси.
  • Железнодорожные, которые бывают клеммными, стыковыми и закладными. К подобным крепежам предъявляются особые требования. Каждый из них должен изготовляться из жаропрочных и коррозиестойких сталей. Используются такие болты во время установки полотен и дополнительных конструкций железной дороги.
  • Лемешные, которые применяются в производстве сельскохозяйственной техники. Обычно такие болты изготовляют с потайными головками высокого класса точности. Кроме того, они имеют квадратные подголовки, которые отвечают за фиксацию изделия в одном положении.
  • Машиностроительные болты, которые изготовляются с шестигранными головками и обычно имеют метрическую резьбу. Эти высокопрочные крепежные изделия используются в различных сферах: начиная со станкостроения и заканчивая производством приборов и различных измерительных механизмов.

Виды головок

Существуют следующие виды головок болтов:

  • Потайные, которые применяются в тех случаях, когда нужно, чтобы крепеж не выступал над поверхностью, а скрывался внутри конструкции. Часто болты с такими головками используются при изготовлении мебели.
  • Полукруглые, которые часто применяются для соединения конструкций из мягких материалов. Например, крепежи с такими головками используются при изготовлении тех же мебельных изделий.

Примеры маркировки различных видов болтов

Каждое крепежное изделие имеет свое обозначение. В большинстве случаев это стандартная маркировка, которая применима ко многим болтам. Например, М16х1,5-4gx60.68.10.096, где:

  • М16 - метрическая резьба, диаметр 16 мм;
  • 1,5 - мелкий шаг резьбы, который равен 1,5 мм;
  • 4g - высокий класс точности (также есть грубый класс, который обозначается цифрой 8);
  • 60 - длина болта, равная 60 мм;
  • 68 - класс прочности;
  • 10 - марка металла (иногда вместо цифры на этом месте могут стоять буквы «С» или «А», которые обозначают спокойную или автоматную сталь);
  • 096 - цинковое покрытие толщиной 6 мкм.

Но некоторые новые виды анкерных болтов имеют совсем другую маркировку. Например, HA 16х130, где HA - это наличие кольца. Соответственно, цифры 16 и 130 - размеры крепежа (диаметр и длина).

Кроме этого, есть анкерные болты с обозначением HG и HL. Первые буквы указывают на то, что крепеж выполнен с крюком. А HL означает, что анкерный болт имеет изгиб под углом 90°.

Судовые гребные винты изготавливают из антикоррозионных материалов, поскольку они работают в морской воде, являющейся катализатором коррозии. Материалами, используемыми для изготовления гребных винтов, являются алюминиевые сплавы и нержавеющая сталь. Другие используемые материалы - это сплавы никеля, бронзы и алюминия, которые на 10-15% легче других материалов и имеют более высокую прочность.

Процесс изготовления гребных винтов включает крепление определенного числа лопастей на ступице с помощью сварки, или же винт изготавливается из единой поковки. Кованые лопасти более надежны и обладают большей прочностью, но являются более дорогостоящими, по сравнению со сварными лопастями. При вращении в водной среде, за счет разности давлений на кромках лопастей, гребной винт создает упор, движущий судно.

Такой вид движителей, как гребные винты, постоянно развивается и усовершенствуется. Но сначала рассмотрим классификацию традиционных гребных винтов. Классификацию гребных винтов можно представить в следующем виде.

Типы гребных винтов

Гребные винты классифицируются по ряду факторов.

А) Классификация по количеству лопастей:

Количество лопастей гребного винта может варьироваться от трех до четырех и иногда даже до пяти. Однако наиболее частым случаем является наличие у винта трех или четырех лопастей.

Теоретически, наивысшей эффективностью обладал бы винт с двумя лопастями. Но из соображений прочности и необходимости выдерживать высокие нагрузки на судах не используются двухлопастные гребные винты.

Трехлопастной гребной винт

Стоимость изготовления ниже, чем у других типов гребных винтов

Обычно изготавливаются из алюминиевого сплава

Обеспечивают высокую скорость хода судна

Ускорение более высокое, чем у других типов винтов

Э ффективность на малых скоростях хода низкая

Четырехлопастной гребной винт

Стоимость изготовления выше, чем у трехлопастных винтов

И зготавливаются из сплавов нержавеющей стали

И меют более высокую прочность и выносливость

Хорошо работают и при малых скоростях хода

Обеспечивают большую экономию топлива, чем винты других типов

Пятилопастной гребной винт

Стоимость изготовления самая высокая из всех типов гребных винтов

Уровень вибраций самый минимальный из всех типов гребных винтов

Шестилопастной гребной винт

Стоимость изготовления высокая

У шестилопастных винтов область индуцированного давления над винтом меньше

У крупных контейнеровозов, как правило, пяти- и шестилопастные гребные винты

B) Классификация по шагу винта:

Шаг гребного винта можно определить как перемещение, вызванное каждым круговым поворотом винта на 360 градусов.

Винт фиксированного шага (ВФШ)

Лопасти ВФШ стационарно закреплены на ступице. Гребные винты фиксированного шага литые, и позиция лопастей, а значит и шаг винта постоянны и не могут быть изменены в процессе эксплуатации винта. Такие винты обычно изготавливают из медных сплавов.

ВФШ прочны и надежны, поскольку не содержат механических деталей и гидравлики, в отличие от винтов регулируемого шага (ВРШ). Стоимость изготовления, монтажа и эксплуатации значительно ниже, чем у ВРШ. Однако маневренность судна с ВФШ ниже, чем у судна с ВРШ. Винты данного типа устанавливают на судах, не требующих высокой маневренности.


Винт регулируемого шага (ВРШ)

У ВРШ возможно менять шаг гребного винта за счет поворота лопасти вокруг вертикальной оси с использованием механических компонентов и гидравлики. Это позволяет избавиться от оборудования, необходимого для реверса. Повышается маневренность судна и эффективность работы двигателя.

Недостатком является возможность протечек гидравлики и загрязнения водной среды маслом. Кроме того, такой гребной винт сложен в изготовлении и монтаже на судне, а также требует особого внимания при эксплуатации судна.

Эффективность ВРШ несколько ниже, чем у ВФШ тех же размеров из-за большей ступицы, в которой нужно размещать механизм поворота лопастей и гидравлику. А гребные винты, как правило, более эффективны с увеличением их диаметра.

Для повышения эффективности работы гребные винты снабжают специальными насадками. Такие винты включают помимо самого винта кольцевую насадку, внутри которой размещается гребной винт. Винты с насадками успешно используются при необходимости создания дополнительного упора на малых скоростях хода. Обычно винты этого типа используются на буксирах-якорезаводчиках, на рыболовных траулерах, где за счет насадок обеспечивается от 40 до 50% упора винта при малых и близких к нулю скоростях хода. Иногда насадки делают поворотными. Но все это устройства, повышающие эффективность работы традиционных гребных винтов.

Усовершенствования в конструкциях винто-рулевого комплекса

Эффективность работы винто-рулевого комплекса может повышаться за счет добавления деталей как перед винтом, так и позади гребного винта. Добавление таких деталей в виде плавников или ребер является одним из способов снижения потерь мощности и экономии топлива. Большинство подобных устройств проходят предварительные испытания на моделях с тщательным замером всех характеристик и параметров перед установкой их на гребные винты коммерческих судов. Потери мощности винта, как правило, связаны с образованием спутных вихрей, устранить которые, и пытаются с помощью добавления таких деталей. Целью подобных инноваций является создание наиболее благоприятных условий для работы гребного винта. Насадки, плавники, сопла, бульбы и другие устройства используются для снижения требуемой мощности и повышения скорости судна.


Кольцевые насадки являются наиболее старым видом устройств, повышающих эффективность работы гребного винта. Такие насадки были изобретены немецким инженером Людвигом Кортом в 1930-е гг. и называются насадками Корта или кольцевыми насадками. В наши дни подобные насадки также продолжают использоваться на судах, где при малых скоростях хода требуется повышенный упор гребного винта.

Насадка Мьюиса (Mewis Duct) и полупреднасадка проф. Шнееклюта (Wake Equalizing Duct - WED)

Насадка Мьюиса и полупреднасадка проф. Шнееклюта являются двумя примерами устройств, устанавливаемых перед гребным винтом, использование которых основано на опыте, полученном при исследованиях и эксплуатации насадок Корта. Эти устройства используются на крупных коммерческих судах. Со времени ввода на рынок в 2010 г. насадка Мьюиса привлекла внимание как судовладельцев, так и судостроителей. Насадкой на настоящий момент оснащены 62 судна, и еще для 250 судов заказана установка данного устройства. Устройство используется на танкерах, балкерах и фидерных контейнеровозах.

Полупреднасадка проф. Шнееклюта была изобретена в 1980-х гг. С тех пор устройство применялось на 1500 судах океанского плавания. Это устройство идеально подходит для судов с полными обводами, таких как танкеры и контейнеровозы, эксплуатируемые при средней скорости хода 19 узлов. Проф. Шнееклют анонсировал экономию топлива в размере 12%, но на практике результаты были более скромными, хотя и значительными. Годовая экономия топлива в размере всего 3,5% на деле для контейнеровоза грузовместимостью 2500 ДФЭ означает ежегодную экономию 550 т топлива, а это представляет весьма существенную экономию для транспортной компании.

Инновации в конструкции винто-рулевого комплекса

Статор с лопатками на ступице гребного винта


Для повышения эффективности насадки могут монтироваться впереди гребного винта. Корпорация DSME разработала статор с лопатками на ступице гребного винта, который является альтернативой установке кольцевых насадок и тоннелей.

Разработка устройства, представляющего из себя ряд лопаток статор,а закрепленных в кормовой части корпуса перед гребным винтом, велась в течение десяти лет, и его установка создает дополнительное сопротивление движению судна. Однако создаваемый лопастями несимметричный поток создает более благоприятные условия для вращения винта и, таким образом, повышает его эффективность.

Так же, как и в случае насадок, данное устройство наиболее эффективно при установке на крупных судах, таких как танкеры и контейнеровозы. Установка первого устройства на крупнотоннажный танкер 3 класса дедвейтом 320000 т, принадлежавший компании Kristen Tankers, позднее переименованной в Maran, показала снижение потребления топлива на 4% и небольшое увеличение скорости. Крупная европейская судоходная компания заказала установку этих систем на 10 принадлежащих ей судов класса "Post-panamax" и сообщила об уменьшении потребления топлива и сокращении выбросов в результате этого.

Настолько же эффективны и доступны в установке и эксплуатации, устройства размещаемые за гребным винтом. Два из этих устройств - крыльчатая наделка с прямыми лопастями на ступице гребного винта (Propeller Boss Cap Fin - PBCF) и крыльчатая наделка с изогнутыми лопастями на ступице гребного винта (Propeller Cap Turbine - PCT) могут заменять обычный обтекатель гребного винта. Оба устройства используют вихревые потоки, образующиеся при вращении винта, для повышения его эффективности.

Рис.7. Внешний вид крыльчатой наделки с прямыми лопастями на ступице гребного винта (Boss Cap Fins).

Крыльчатая наделка с прямыми лопастями на ступице гребного винта представляет собой закрепленные на обтекателе винта прямые лопасти, а в крыльчатой наделке с изогнутыми лопастями на обтекателе устанавливаются искривленные лопасти.

Впервые устройство PBCF было изготовлено в конце 80-х гг. и с тех пор было установлено более 2000 устройств, которые, по заявлениям экспертов, обеспечивают экономию в 3-5%. Однако на малых скоростях эффективность данных устройств снижается.

Так же как и системы, размещаемые перед гребным винтом, PBCF и PCT являются относительно недорогими и несложными системами, которые могут монтироваться в дополнение к уже установленной пропульсивной системе. А, по утверждениям экспертов, окупаемость инвестиций в PBCF составляет один год, при том, что установка устройства на винт может быть произведена в течение двух дней без захода судна в сухой док.

Таким образом, за счет установки этих простых легко монтируемых устройств может достигаться экономия топлива. А поскольку стоимость топлива растет, то эти системы обеспечивают быструю окупаемость, заняв за счет этого свою долю рынка.

Системы, размещаемые в дополнение к гребным винтам, старых и новых типов позволяют уменьшить расходы судовладельцев и судовых операторов без необходимости сдавать на слом старые суда и инвестировать в новые экологичные проекты.