Назначение и область применения шайб

Шайба – это крепежная деталь, используемая в комплекте с гайкой и винтом. Она представляет собой плоскую окружность с отверстием внутри.

Главная функция шайб – увеличение опорной площади прижатия. Это необходимо для обеспечения надежности соединения и снижения давления на поверхность.

Дополнительной функцией шайб является предупреждение проскальзывания головки болта или гайки в отверстие и снижение риска перекоса болта при вкручивании.

Преимуществом использования шайб является их эффективность и доступность. Такие детали обеспечивают значительное повышение надежности соединения, при этом стоят недорого.

Шайбы незаменимы при работе с легкоповреждаемыми материалами. Например, при соединении двух листов фанеры без использования шайб появляется риск сквозного проскакивания крепежа.


Клиновые шайбы


Рис. 1. Клиновые шайбы

Виды шайб

Шайбы классифицируют по диаметру, материалу, из которого изготавливаются детали, по форме.

Обычно шайбы различают по внутреннему диаметру. Бывают следующие размеры: 2, 4, 6 … 36 и так далее.

По ширине полей шайбы делятся на широкие и узкие.

В зависимости от материала шайбы бывают стальные, из нержавейки, латунные, медные, пластиковые, деревянные, резиновые. Резиновые и пластиковые детали выполняют герметизирующую и уплотнительную функцию.


По форме шайбы бывают:

  • Классические плоские
  • Плоские усиленные - с широкими полями
  • Пружинные - представляют собой разрезанные кольца, концы которых находятся в разных плоскостях. Служат для предотвращения самопроизвольного отвинчивания соединений
  • Клиновые - состоят из двух элементов, имеющих на поверхности клинья и зубцы. Детали кладутся клиньями друг другу и зубьями наружу, что сдерживает болт и гайку от самопроизвольного раскручивания
  • Быстросъемные – устанавливаются и снимаются без разборки соединения. По форме они незамкнутые

Проблемы, решаемые нанесением покрытий

Шайбы применяются в самых разных условиях эксплуатации: высокие температуры, влажность, агрессивные среды, перепады погоды.

Эти негативные факторы вызывают коррозию металлических элементов. Вследствие этого меняются механические свойства крепежа и появляются характерные внешние дефекты.


Крепеж с коррозией


Рис. 2. Крепеж с коррозией


Резиновые и пластиковые элементы со временем могут прилипать к поверхности болтов и скрепляемых материалов. Это ведет к потере герметичности и сложностям при демонтаже соединений.

Со временем металлический крепеж может прикипать, что требует больших усилий при демонтаже. Повышается риск повреждения деталей.

Все указанные проблемы призваны решать покрытия шайб. Их действие основано на создании на поверхности деталей защитного разделительного слоя.

Покрытие шайб: наиболее распространенные материалы

Цинкование. Является самым распространенным способом защиты крепежа. Защищает шайбы от коррозии в нормальных условиях функционирования: среднем диапазоне температур без воздействия влаги и агрессивных веществ.

Нанесение антифрикционных твердосмазочных покрытий позволяет защитить крепеж от всех вышеперечисленных негативных факторов. Материалы отлично предотвращают коррозию (доказано тестами в соляном тумане), облегчают монтаж и демонтаж, препятствуют образованию задиров и заеданиям, устойчивы к химически агрессивным средам.

Производством таких покрытий в России занимается компания «Моденжи». Для крепежа разработаны составы на основе политерафторэтилена: MODENGY 1014 и MODENGY 1011. Они полимеризуются при нагреве в печи и имеют износостойкое связующее, что позволяет максимально защитить детали от негативных воздействий.


Фундаментный крепеж до и после нанесения антифрикционного покрытия


Рис. 3. Крепежные детали с покрытием MODENGY


Омеднение используется как способ защиты крепежа от механических повреждений. Медь не является антикоррозионным материалом, поэтому часто она применяет как промежуточный этап перед нанесением другого защитного покрытия, например, никеля.

Никелирование применяется для защиты от коррозии в легких условиях эксплуатации. Отлично справляется с декоративными функциями.

Хромирование имеет схожие с цинкованием антикоррозионные свойства и придает деталям эстетичный внешний вид. Однако такой крепеж имеет высокую стоимость.

Покраска позволяет придать деталям любой необходимый цвет и незначительно защищает их от внешних воздействий. Однако краска может трескаться и отслаиваться даже при оптимальной подготовке деталей. Поэтому ее рекомендуется наносить на предварительно защищенную другими покрытиями поверхность.


Применение защитных покрытий шайб позволяет значительно увеличить ресурс деталей и повысить эффективность функционирования крепежа.