17.05.2013

О техническом уровне стандартных крепёжных изделий

Известно, что стандартизация — это деятельность по установлению правил и характеристик в целях их добровольного многократного использования, на­правленного на достижение упорядоченности в сферах производства и обращения продукции, работ и услуг.

О древних винтах из новых стандартов

Сегодня общее количество действующих в России стандартов на крепёжные изделия приближается к 280 наименований, в том числе на конструкции и размеры резьбовых крепёжных деталей — более 150 стандартов. Какие из стандартных деталей предпочтительнее для применения? — Вероятно, изготовленные по стан­дартам на современные, прогрессивные конструкции. По ГОСТ Р ИСО? Но на этот уровень уже переведено немало стандартов, в том числе на «древние» виды крепёжных деталей. Пример тому — винты с прямым шлицем, приведённые в таблице. Эти стандарты на про­тяжении почти 50-ти лет изменяли только в части оформления, а конструкции и технические условия оста­вались без изменений. Поэтому очевидно, что уровень ГОСТ Р ИСО уже не может служить критерием оценки современности и технического уровня конструкции.

Понятие качества крепёжных изделий не так одно­значно, как может казаться. Рассмотрим этот вопрос на примерах крепёжных изделий — болтов, винтов, шпилек и других деталей с двух сторон оценки качества. Первая сторона — соответствие рассматриваемого из­делия требованиям стандартов, по которым оно изго­товлено. Вторая — технический уровень конструкции крепёжного изделия в сравнении с деталями такого же назначения, но с учётом технических, технологических, эксплуатационных и иных характеристик. Такой подход применён, например, в работе.

При сравнении крепёжных деталей одного назна­чения, изготовленных по разным стандартам, можно определить целесообразность их применения с точки зрения оптимизации конструкции соединения и эконо­мичности. Известно, что соединить две или несколько деталей можно винтом, болтом, винтом с гайкой, болтом с гайкой, шпилькой с гайкой. Под головку болта, винта и под гайку часто продолжают устанавливать различные шайбы. Крепёжные детали имеют соответствующие номинальные диаметры резьбы, классы прочности и точности. Обычно учитывают габариты создаваемого узла, необходимые усилия и крутящие моменты затяжки соединений, другие параметры и, конечно, стоимость.

Казалось бы, всё просто. Но технический прогресс отражается и на крепёжных соединениях, вызывая необходимость в их оптимизации с целью повышения надёжности, снижения затрат.

О «бородатом» Крепеже в учебниках

Был период в развитии техники, когда выбор кон­струкций резьбовых крепёжных деталей для соединений был относительно простым. Болты с шестигранной головкой, винты с прямым шлицем (реже с крестоо­бразным), шпильки, гайки шестигранные и, конечно, шайбы — плоские, пружинные, зубчатые, а также шплинты. Многие годы в машиностроении повсемест­но использовали принцип переноса состава крепёжных деталей со старой модели техники на новую, называя это «унификацией».
К сожалению, до сих пор в большинстве книг и учебников по деталям машин, в том числе выпущенных в последние годы, продолжают приводить чаще всего детали, подобные названным, а также использовать понятия, применявшиеся в середине прошедшего столетия.
Тогда, например, считалось, что крепёжная деталь, завёрнутая «в тело» — это винт, а если свинчена с гайкой, то это болт. Соответственно, у винта резьба до головки, а у болта — на конце стержневой части [2; 3]. Определить, кто и когда ввёл такие формули­ровки, сейчас затруднительно. Ясно, что они устарели и остаются как «предрассудок», так как давно не соответ­ствуют действующим стандартам и практике применения болтов и винтов в конструкциях соединений. Это мнение подтверждают практически все действующие стандарты на винты и болты, т. к. включают одновременно детали с резьбой до головки и с резьбой на конце стержня. Например: ГОСТы 17473; 17474; 17475–80 на винты с полукруглой, полупотайной и потайной головками, соответственно, включают детали как с резьбой до го­ловки, так и только на конце стержня. Обратим внимание на то, что этим действующим стандартам уже более 30-ти лет! Аналогична картина и в более новых стандар­тах на болты. Например, ГОСТ Р 50793–95 (ИСО 4017) «Болты с шестигранной головкой с резьбой до головки. Технические условия» (это часть ранее действовавше­го ГОСТ 7805–70). Как видим, это стандарт на болты, а не винты, хотя резьба до головки.

Непросто ответить на вопрос: как сохраняют свои позиции определения терминов «болт» и «винт» в на­званных выше хорошо известных и многих других учебниках? Возможно, читатели журнала пришлют в редакцию свои варианты ответов.

В [4; 6] были предложены следующие формулировки терминов.

Болт — резьбовая крепёжная деталь с головкой и наружным элементом для передачи вращения или конструктивным элементом головки (подголовка), удер­живающим болт от поворота (квадратный подголовок, ус, рифление и другие).

Винт — резьбовая крепёжная деталь с располо­женным внутри головки или стержня элементом для передачи вращения.

Там же конструктивный элемент крепёжной детали, служащий для передачи ей крутящего момента, было предложено называть коротким термином «привод». Все крепёжные детали с самонарезающей (шурупной) резьбой, независимо от формы головки и расположения привода, следует относить к винтам.

1.jpgЗа последнее десятилетие выпущено более 50-ти новых стандартов уровня ГОСТ Р ИСО, в том числе на крепёжные изделия прогрессивных конструкций и обновлённые стандарты на традиционный крепёж. Это позволяет пересмотреть отношение к выбору крепёжных деталей для соединений и к их оценке с точки зрения технического уровня с учётом нали­чия дополнительных качественных характеристик, т.е. прогрессивности. Это самостопорение, увеличен­ная опорная поверхность (детали с фланцем), увели­ченная площадь контакта с ключом или отвёрткой (звездообразный привод винтов и болтов), способ­ность выдавить резьбу в отверстии (резьбовыдавли­вающие крепёжные детали) и другие [1; 4; 5; 6].


Об оценке экономических показателей.

Важным условием обоснования преимуществ при­менения прогрессивных крепёжных деталей в соеди­нениях служат правильные оценки экономических показателей. При обоснованиях применения в соеди­нениях новых крепёжных изделий надо объективно сравнивать цены. Пора рассматривать цены за штуки (тыс. штук), а не за килограммы (тонны), как это принято в торгово-закупочных службах предприятий по старой традиции. Дело в том, что комплекты совре­менных крепёжных деталей имеют меньшую общую численность, как правило, легче заменяемых (нет или меньше шайб, короче стержневая часть деталей, ниже объём и масса головок и др.). Непросто, но возможно учесть трудоёмкость сборочных работ, а также затраты на складирование и транспортировку деталей с учётом уменьшения их номенклатуры и количества. Все эти работы и операции с давних пор было принято относить на накладные расходы и при оценках эффективности не обращать на них внимание. Такую практику в усло­виях рыночной экономики давно пора менять.

В связи с изложенным, уместно обратить внимание на участие в совершенствовании крепёжных соеди­нений не только инженерно-технического персонала предприятия,КБ,отдела,ноименеджеров-управленцев. Это подтверждает и формулировка термина «менед­жмент» — это совокупность принципов, методов, средств и форм управления (проектированием, производством и др.), а также интеллектуальными, финансовыми и другими ресурсами.



← Назад к списку полезных статей