Чем можно заменить пружинную шайбу гровера
Провести фиксацию гайки можно при использовании довольно различных компонентов, их выпустили очень много. Гровер, так по-иному именуется пружинная шайба, часто заменяют следующим:
- Гайка самоконтрящаяся. Такое изделие отличается тем, что сверху есть пластиковая ставка, отвечающая за гашение вибрационной нагрузки и раскручивания. Необходимо учесть, что трудности во время изготовления изделия становятся основой значительно увеличения его цены, но результативность аналогичной гайки очень большая.
- Шайба тарельчатого типа. Она также может ставиться взамен необычного гровера, отличается невысокой ценой и большей надежностью.
- Встречается и коронная гайка. Она требуется на случай, когда проходит сверление ответного элемента крепления с дальнейшим расположением шплинта. Прочность соединения в данном случае более высокая, впрочем оно отличается ступенчатостью.
- Фланец зубчатого типа. Фланец имеет насечки, которые соединяются с гайкой. За счёт насечек обеспечивается надежная фиксация соединения.
- Контрящая шайба. При ее изготовлении создается очень много зубчиков, которые предоставляют фиксацию.
- Пластины с усиками. В данном случае один из усиков подбирается в деталь, а прочие загибаются сверху витков. В продаже встречается просто большое количество аналогичных вариантов выполнения, по этому имеется возможность выбрать самый подходящий.
- Проволочные замки. Такой вариант фиксации обрел большое распространение из-за причины сниженной цене.
В основном, выбор проходит в зависимости от условий эксплуатации.
Пружинная шайба-гровер: особенности и области применения :
Шайба является крепежным изделием, которое подкладывается между гайкой и корпусом изделия или же другим крепежным изделием – болтом, шурупом, саморезом, винтом. При этом площадь поверхности, на которую опирается крепеж, увеличивается, что препятствует его самоотвинчиванию. Пружинная разрезная шайба (гровер) наиболее широко применяется в машиностроении. Она обладает некоторыми конструктивными особенностями, благодаря которым в определенных ситуациях обойтись без нее не получится.
Предыстория пружинной шайбы
Гровер появился относительно недавно – во второй половине девятнадцатого века машиностроению потребовались новые, более качественные резьбовые соединения, поскольку стандартные на то время гайки и болты уже не справлялись со все возрастающими нагрузками, колебаниями и вибрациями на подвижных соединениях между узлами и механизмами. Вследствие этого соединения ослаблялись, крепежные элементы развинчивались, что приводило к повреждениям элементов.
Использование клепаных соединений тоже не стало выходом из ложившейся ситуации, поскольку их зачастую неудобно применять, из-за чего замедлялась разработка новых продуктов. В случае же применения заклепок обслуживание соединенных таким образом механизмов становилось затруднительным.
Шайба-гровер: новый вид соединения
Машиностроение требовало нового резьбового соединения, которое смогло бы выдержать повышенную ударную нагрузку и служить своеобразным фиксатором. С этой функцией наилучшим образом справляется гровер.
Все гениальное просто – это выражение с точностью описывает данное изделие. Гровер представляет собой один пружинный виток с зазором, расходящимся в противоположную вращению болта сторону. Благодаря такой конструкции гайка не отвинчивается. При закручивании ходу гайки ничего не мешает, однако откручиванию как раз и препятствует особое расположение кромок шайбы – края впиваются в металл, благодаря чему фиксируется гайка. Шайба-гровер здесь выступает в роли стопора.
Производство гровера
Пружинную шайбу изготавливают чаще всего из стали, но в определенных случаях также из бронзы и других цветных металлов. Стальные изделия характеризуются твердостью по шкале Роквелла в пределах 40-48 HRC, а бронзовые – от 90 HRC.
Заусенцы, окалины, различные трещины, а также очаги коррозии считаются браком при производстве гроверов. Остальные же незначительные дефекты, не влияющие на размер и прочность шайб, допускаются. Испытывают изделия сжатием до образования плоской поверхности с суточной выдержкой, после чего развод должен вернуться в изначальное состояние.
Существует легкая (Л), нормальная (Н), тяжелая (Т) и особо тяжелая (ОТ) шайба-гровер. ГОСТ 6402-70 описывает все требования, выдвигаемые данному соединению. Здесь указываются размер, степень прочности, материалы и виды покрытия.
Гроверы изготавливают из пружинной стали, подвергнутой термообработке, в процессе которой происходит снятие внутреннего напряжения сплава, увеличение его прочностных характеристик и стойкости к внешнему воздействию. Важным также является снижение хрупкости готового изделия. Также на пружинные шайбы может наноситься специальное цинковое или хромовое покрытие, что обеспечивает повышение антикоррозийных свойств. При хромировании также повышается твердость шайбы и ее устойчивость к износу.
Применение гроверов
Автомобилестроение, строительство, машиностроение, тяжелая промышленность – области, в которых повсеместно используется шайба Гровера. Цена данного изделия совсем невысока (стоимость килограмма шайб варьируется от 67 до 163 рублей, в зависимости от размера и типа), но польза очень ощутима. Пружинная шайба незаменима во многих случаях при соединении частей механизмов, особенно если они подвержены вибрациям или ударным нагрузкам, из-за которых происходит раскручивание подвижного соединения. А последствия этого могут быть очень опасными.
Однако, несмотря на широкую область применения гроверов, есть ситуации, в которых нежелательно их использование. Поскольку стопорение гайки происходит благодаря острым кромкам, врезающимся в поверхность материала и он ощутимо повреждается в случае невысокой своей твердости. Поэтому пружинные шайбы не применяют при соединении изделий, изготовленных из мягких металлов и сплавов.
Расположение гровера в соединении особой роли не играет, его можно установить как под гайкой, так и под шляпкой болта, а при использовании двух шайб можно добиться наилучшего эффекта.
Зачем нужна шайба-гровер – виды гроверов, варианты и особенности применения
Шайба пружинная или, другое название шайба гровер, входит в состав крепёжных изделий. Он может устанавливаться под другим крепёжным изделием (болт, шуруп, саморез, винт), чтобы обеспечить надёжность резьбовых соединений от откручивания. Гровер под гайку прокладывается между гайкой и изделием.
История появления шайбы гровер
Шайба Гровера появилась в конце XIX века при бурном расцвете многих отраслей промышленности, особенно приборостроения и машиностроения. Это повлияло на потребность в более качественных резьбовых соединениях.
Обычный крепёж (гайки, болты) не мог справиться с нагрузками, которые появились в результате технического прогресса. В итоге прочность соединений крепёжных деталей значительно снижалась и приводила к неожиданным действиям.
Использование клёпаных соединений не стало выходом из существующей ситуации. Они не всегда были удобны в использовании, а если удавалось их применить, то впоследствии возникали трудности при обслуживании. Требовался крепёж, сдерживающий ударные нагрузки и выполняющие роль стопора.
Такими свойствами стала обладать шайба гровер, названная по имени изобретателя Д. Гровера. Как она выглядит, можно увидеть на фото гровера.
Принцип работы шайбы
На вид она выглядит очень просто, представляя собой разрезанный диск с разведёнными концами, которые находятся в разной плоскости. Такая форма шайбы подходит для предотвращения самопроизвольного откручивания другого крепежа за счёт упругой деформации, формирующейся под нагрузкой.
Например, когда подкладывается гровер под гайку, она пытается двигаться в обратную сторону, но кромка шайбы упирается в корпус и обеспечивает неподвижность крепежа. Таков принцип работы гроверов.
Соответствие шайбы ГОСТ 6402
Изготавливают гровер, как указано в ГОСТе (пружинная сталь 65Г), с последующей термообработкой. Это снижает внутреннее напряжение металла, увеличивает его прочность и противостояние к внешним воздействиям, а также снижает хрупкость изделия.
Шайбы Гровера могут выпускаться с покрытием или без него. Нанесённое покрытие улучшает антикоррозионные свойства, а хромовое покрытие ещё придаёт большей твердости шайбе и увеличивает срок службы.
Гровер диск выпускается в четырёх видах: лёгкие, нормальные, тяжёлые и особо тяжёлые. ГОСТ описывает все показатели, которыми должны обладать пружинные шайбы, а также представлена таблица размеров шайбы-гровера. На вид диска влияет профиль катанки.
Острая кромка диска также останавливает самопроизвольное отвинчивание за счёт упора в металл, поэтому, когда необходимо отвинтить крепёж, на гайке обычно остаются механические повреждения (царапины) от острой кромки как от резчика.
Второй раз использовать диск в сборке с крепежом не рекомендуется, и, когда эта рекомендация игнорируется, то крепёж откручивается в самый не подходящий момент.
Отношение к шайбе гровер за рубежом
Пружинная шайба гровер может иметь разновидности (пружина из двух витков, диск с насечкой, например, как пружина из двух витков, как шайба с насечкой)
Несмотря на важность в обеспечении безопасности в собранном крепеже, пружинные диски имеют недостатки, которые вызывают сомнения в их эффективности
Например, в Германии ограничили использование гроверов до определённого параметра прочности для крепежа и назначили переходный период, после которого должны полностью отказаться от их использования.
Это отношение к пружинным дискам в качестве стопорных элементов поддержало NASA в конце прошлого века. К такому заключению это агентство подошло после выхода статьи о шайбе Гровера, где сделан вывод, что диск имеет эффект стопара только в момент стягивания. Когда оказывается зажатой со всех сторон, то превращается в обыкновенный плоский диск без выполнения стопорных функций.
Окончательный вывод
Такие противоречивые мнения наводят на мысль нужна ли такая деталь в крепеже? По результатам анализов можно сделать следующий вывод. Пружинная шайба выполняет свои стопарные функции, имеет преимущества перед другими упругими шайбами из-за своей дешевизны.
Напрашивается вывод: если шайба гровер более дешёвая в сравнении с другими, но обладает стопорными свойствами, технологична при производстве, то зачем от неё отказываться?
Пусть она не попала в каталог лучших товаров, но далеко не всегда необходимо применять дорогостоящие материалы, если вибрационные нагрузки имеют единичные случаи.
Шайбу под болт или под гайку?
Вопрос, который возникает наиболее часто при сборке крепежных соединений — шайба ставится под гайку или под головку болта? Иногда монтажники, не разбираясь в тонкостях крепежа, ставят по одной шайбе и под болт, и под гайку. Прежде всего, нужно разобраться, зачем под гайку подкладывают шайбу. Это делается, чтобы увеличить площадь опоры и снизить давление на гайку, что препятствует самопроизвольному выкручиванию. Согласно нормативам СП, есть особенности монтажа крепежных соединений с контролируемым натяжением и без него:
- Без контролируемого натяжения согласно ГОСТ 11371-78 под гайку ставят не более двух шайб круглого типа. Третью шайбу допустимо установить под головку болта. Если в чертеже резьбового соединения не указано использование пружинных шайб или иного метода противодействия самоотвинчиванию элементов крепежа, шайбы устанавливаются стандартные плоские.
- С контролируемым натяжением шайбы ставятся под гайку и болт в обязательном порядке. При этом необходимо проверить точное соответствие параметров крепежного соединения чертежам и зафиксировать результат работ в соответствующий журнал отчетной документации.
Еще один распространенный вопрос — нужна ли шайба под самоконтрящуюся гайку? В некоторых сферах из-за особенностей условий эксплуатации механизмов невозможно применять контргайки и гроверные шайбы. В таких случаях используют самоконтрящиеся гайки, под которые действительно не требуется подкладывать шайбу.
Откуда взялось название «гровер»?
Существуют две основные версии того, почему шайба пружинная гровер так называется. Согласно первой, оказалось увековеченным имя изобретателя. В пользу такого предположения говорит тот факт, что вплоть до начала пятидесятых годов слово «Гровер» в советской технической документации писалось с большой буквы. После того как в СССР началась кампания борьбы с иностранными словами, по мнению тогдашних лингвистов, только засорявших «великий и могучий», транзисторы стали называть триодами, резисторы — сопротивлениями, а шайба-гровер была переименована в пружинную, или в крайнем случае рекомендовалось писать этот термин с маленькой буквы.
Второй вариант происхождения термина основан на его предполагаемом родстве с английским словом «Grow», означающем «рост». Если размышлять образно, то чем сильнее зажимается крепежное соединение, тем больше сопротивляется этому, в силу своей пружинной природы, шайба-гровер. А при отвинчивании она распрямляется, и ее максимальный поперечный размер увеличивается, то есть растет.
Все крепежные изделия, производимые в нашей стране, строго стандартизированы. Не составляет исключения и шайба-гровер. ГОСТ 6402-70 четко регламентирует механические свойства «шайб пружинных», материалы, из которых они изготавливаются, и геометрические размеры, по которым их выполняют. В этом нет ничего удивительного, от этой, на первый взгляд, второстепенной сборочной единицы может зависеть безопасность эксплуатации сложной машины.
Историческое прошлое
Первые гравюры появились на Востоке. Примерно в VI веке н. э. китайские мастера использовали технику гравирования для создания печатей, клейм и оттисков. Такой вид гравюры был лишен изящества и мало напоминал произведения искусства, создавались гравюры с чисто практическими целями. Оттиски делались на мягких породах деревьев. Гравирование на дереве получило название ксилографии.
Гравюра
Европейцам искусство гравировки стало известно лишь в конце XIV — начале XV века. Новая техника использовалась для изготовления игральных и географических карт, книг и документов. К примеру, в Германии распространились гравированные листки с оттисками Священного Писания и картинками, изображающими библейские сюжеты.
В России техника гравировки распространилась лишь во второй половине XV века. Тогда же появились первые граверы.
Альтернативные варианты для стопорения
В процессе закручивания винтовой пары, витое кольцо сжимается и приобретает форму обычной шайбы. Сила трения при этом более высокая, однако эффект натяга буде все же не сильно большим.
Поэтому даже если вы используете деталь, входящую в каталог лучших гроверов, то риск снижения прочности крепления все же остается. Альтернативу можно найти – таких вариантов несколько:
- гайка с самоконтрящимся действием;
- тарельчатая гайка с пружинным эффектом;
- гайки коронного типа и с цилиндрическим поясом;
- зубчатый фланец;
- шайбы контрящие и с усиками и т.д.
Использование шайб гроверного типа помогает обеспечить более прочное крепление и существенно снизить риск раскручивания деталей. Для разных материалов основания и направлений вкручивания можно подобрать соответствующий тип кольца или заменить его альтернативным способом стопорения.
Установка гроверной шайбы
Процесс монтажа метиза незначительно отличается от стандартного варианта установки других схожих крепежей. Среди основных особенностей можно выделить такие, как:
- конструкция размещается между гайкой и соединяемой деталью;
- гровер можно использовать совместно с обычными гайками.
Пружинная гайка востребована благодаря простоте эксплуатации. Поэтому она встречается в различных сферах в качестве временного или постоянного крепежа. Лучше со временем заменить деталь на более дорогую по нескольким причинам:
- гровер восприимчив к механическим повреждениям;
- невозможно повторное использование по причине деформации;
- технические свойства со временем снижаются.
Не рекомендуется использовать гроверную шайбу для соединений, которые являются ответственными.
Шайбы: назначение и основные виды
Шайба — это разновидность крепёжного изделия, которая подкладывается под головку другого крепежного изделия (винта, болта, самореза, шурупа), либо под гайку для того, чтобы создать большую площадь опорной поверхности, для предотвращения самоотвинчивания детали.
Сфера применения шайб настолько обширна, что без этого крепежного изделия практически не обходится ни одно сборочное производство в приборостроении, машиностроении и других отраслях промышленности.
Основные виды шайб: 1. Плоская шайба. Используется в случае нехватки площади контакта поверхности детали и прилегающей поверхности головки болта, или в случае возможности повреждения материала, из которого сделана деталь. Использование плоской шайбы возможно при опасности провала различных элементов механической фиксации соединения или провала головки в отверстие детали. Плоские шайбы бывают следующих видов: — нормальная ГОСТ 11371-78; — уменьшенная ГОСТ 10450-78; — увеличенная ГОСТ 6958-81. 2. Пружинная шайба ГОСТ 6402-70 (гровер). Одна из наиболее распространённых деталей, используемых в виде разрезанного кольца для предотвращения самоотвинчивания соединений. Шайбы гровер чаще всего изготавливают из стали марок 65Г и 30Х13. Используют их в приборостроении и машиностроении. 3. Стопорная шайба с лапками ГОСТ 13463-77- ГОСТ 13466-77. Используется для предотвращения самопроизвольного откручивания шестигранных гаек и болтов с шестигранной головкой, вместе с крепежом, имеющим метрическую резьбу (винтами, болтами, шпильками) или саморезами и шурупами. Производятся с лапкой, одним или двумя носками. 4. Быстросъемная ГОСТ 4087-69. Используется в промышленных и производственных областях для станочных приспособлений. 5. Зубчатая. Используется вместе с винтами, болтами, штифтами и шпильками подходящего размера резьбы в деревообрабатывающих отраслях, в мебельном производстве, в деревянном домостроении. 6. Косая квадратная шайба ГОСТ 10906-78 для швеллеров и профилей. Используется вместе с резьбовыми шпильками, винтами, болтами. 7. Многолапчатая ГОСТ 11872-89. Данный вид широко используется в производственных и промышленных отраслях для стопорения круглых шлицевых гаек ГОСТ 11871-88.
Условно к шайбам можно отнести и кольца, т.к. зачастую они выполняют схожую роль в фиксации деталей. Если говорить о стопорных кольцах, то данный крепеж применяется для соединения тех элементов, которые вращаются на своих осях. Внешне эти изделия не являются кольцом в полном смысле значения этого слова, т.к. их контур не бывает замкнут. Несмотря на простую конструкцию, они могут оказаться наиболее практичными и выгодными по сравнению с другими креплениями , т.к. ,за счет своей формы, кольцо имеет большой уровень прилегания к рабочей поверхности, что позволяет надежно фиксировать детали в различных механизмах (валы, двигатели, редуктора). Изготавливаются кольца из пружинных и нержавеющих сталей.
Некоторые виды шайб и колец используются в качестве самостоятельных крепежных элементов, например шайба упорная быстросъемная ГОСТ 4087-69 и кольца пружинные упорные ГОСТ 13941-86.
Таким образом, можно отметить, что шайбы и кольца имеют большое значение при сборке и ремонте деталей и без данных крепежных элементов трудно было бы представить себе любое современное производство.
Применение пружинных шайб и особенности эксплуатации
Такие крепежные элементы нашли свое широкое применение в автомобилестроении, строительстве, машиностроительной и промышленной отрасли, а также во многих иных областях. Вообще, трудно представить себе сферу, в которой бы не использовалась эта шайба особого назначения.
Такие изделия являются незаменимой частью многих узлов и механизмов, особенно если последние испытывают ударные и вибрационные нагрузки, способствующие раскручиванию болтовых соединений. А ведь довольно часто именно на эти места крепления возлагается весьма ответственная миссия, поэтому даже их ослабление, не то, что уж полное развинчивание, может привести к очень опасным последствиям.
Итак, применение пружинных шайб весьма распространено, но рассмотрим еще и случаи, когда не стоит отдавать предпочтение данному типу крепежа. Как уже было сказано, эффект стопорения гайки осуществляется за счет острых кромок гровера, которые после затяжки кольца как бы врезаются в опорные поверхности.
Таким образом, если последние имеют недостаточно высокую твердость, тогда врезание слишком выражено. Поэтому применение гровера в сочетании с мягкими металлами и сплавами, например, магниевыми, алюминиевыми и прочими недопустимо, так как в результате поверхность изделия будет испорчена.
Что же насчет его расположения, так здесь нет никакой принципиальной разницы, будет он установлен под шляпкой болта или же под гайкой. Можно даже использовать два элемента одновременно, и тогда эффект усилится в два раза.
Особенностью данного крепежа является то, что чем больше сечение кольца по ширине и высоте, тем выше показатели развиваемой упругой силы, однако такие изменения ничуть не влияют на значение упругой деформации. Кроме того, сила затяжки распределяется неравномерно по всей окружности, ее пики приходятся на участок, где расположены храповые зубчики.
«Гровер» – обозначение, применяемое к пружинным шайбам. Это подкладочная деталь, предназначенная для использования вместе с гайками и иногда с другими видами крепежа, если нет возможности установить гайку. Особенность шайб этого типа, заключается в наличие специфического надреза, из-за которого их концы расположены в разных плоскостях. За счет такой конструкции шайба «гровер» эффективно предотвращают самопроизвольное развинчивание крепежа.
История создания детали
В 19 веке машиностроение начало стремительно развиваться, что привело к необходимости создания надежных и прочных видов соединения. Резьбовые конструкции не отличались высоким качеством, другие разновидности не приносили должного эффекта из-за восприимчивости нагрузки. Под воздействием вибрации и колебаний соединения теряют прочность и герметичность. С появлением пружинной шайбы ситуация значительно улучшилась. Деталь отличается прочностью и надежностью, которая сохраняется даже при различных нагрузках.
Конструкция представляет собой простой элемент, благодаря чему ее стоимость остается низкой без ущерба надежности. Производство шайбы регулируется нормативами, установленными в ГОСТ 6402-70. Основными особенностями гровера являются следующие:
- представляет собой обычную часть пружины;
- исключено непроизвольное откручивание благодаря направлению, противоположному ходу гайки;
- с помощью кромки конструкция вращается и после впивается в поверхность заготовки.
В маркировке изделия обозначаются характеристики детали, в том числе материал изготовления и показатели диаметра. Для производства используются определенные марки металла, которые способны обеспечить высокие эксплуатационные свойства.
Это интересно: Предохранительный клапан — устройство, назначение, работа, типы
Пружинная шайба (гровер)
Один из недостатков резьбового соединения — самопроизвольное раскручивание под влиянием вибрационных, динамических нагрузок. Особо актуально такая проблема стоит в автомобиле- и станкостроении, при производстве оборудования. В конструкциях, содержащих движущиеся части. Одно из недорогих решений такой проблемы — установка под болт или гайку пружинной шайбы. Другое, часто используемое, название такого крепежа — “гровер”, в честь ее английского изобретателя Джона Гровера.
По конструкции крепеж выполнен в виде кольца с разрезом наискось под углом около 70 град и разведенными в стороны краями. Материалом для изготовления метизов служит квадратная проволока с высокими пружинными свойствами. При затяжке за счет сжатия гровера на соединение действует дополнительная продольная сила, препятствующая самопроизвольному раскручиванию. Кроме этого, раскручиванию препятствует и угол разреза, который упирается в торец крепежной детали. Гроверы хорошо работают при изменяющихся продольных нагрузках на соединение, но не защищают от самораскручивания при поперечных.
Пружинные шайбы производятся в соответствии со стандартами ГОСТ 6402, DIN 7980, 127. При затяжке закладных, стыковых, клеммных болтов, ввинчивании шурупов-глухарей в ж/д скреплениях применяются специальные двухвитковые пружинные шайбы по ГОСТ 21797.
