Шайба оцинкованная увеличенная: конструктивные особенности и область применения
Шайба оцинкованная увеличенная крепежный элемент, предназначенный для распределения нагрузки от гайки или головки болта на опорную поверхность. Увеличенный наружный диаметр по сравнению со стандартными шайбами (ГОСТ 11371, DIN 125) обеспечивает снижение удельного давления на соединяемые детали. Цинковое покрытие, нанесенное методом горячего цинкования или гальванической оцинковки, защищает изделие от коррозии при эксплуатации в условиях повышенной влажности, контакта с атмосферными осадками или в слабоагрессивных средах.
Конструктивные параметры и материалы
Основные геометрические характеристики шайбы оцинкованной увеличенной регламентируются ГОСТ 6958-78 (шайбы увеличенные) и ГОСТ 18123-82 (общие технические условия). Ключевые параметры:
- наружный диаметр превышает диаметр стандартной шайбы того же номинального размера на 2040%;
- внутренний диаметр соответствует диаметру стержня болта или шпильки с допуском по h12h14;
- толщина варьируется от 1,0 до 6,0 мм в зависимости от номинального размера;
- материал конструкционная углеродистая сталь марок Ст3кп, Ст3пс, 10, 20;
- покрытие цинковое толщиной от 6 до 15 мкм (гальваническое) или от 40 до 60 мкм (горячее цинкование).
Технические характеристики шайб оцинкованных увеличенных
| Номинальный размер, мм | Наружный диаметр, мм | Внутренний диаметр, мм | Толщина, мм | Масса 1000 шт., кг |
|---|---|---|---|---|
| 6 | 18 | 6,4 | 1,6 | 2,8 |
| 10 | 28 | 10,5 | 2,5 | 9,5 |
| 16 | 44 | 17,0 | 4,0 | 36,0 |
Преимущества увеличенной опорной поверхности
Применение шайбы оцинкованной увеличенной оправдано в узлах, где требуется предотвратить смятие материала под гайкой или головкой болта. Основные преимущества:
- снижение контактных напряжений на 3050% по сравнению со стандартной шайбой того же номинала;
- возможность использования на поверхностях из мягких материалов (алюминиевые сплавы, полимеры, древесина);
- компенсация овальности отверстий и неровностей опорной плоскости;
- увеличенная площадь контакта уменьшает вероятность самоотвинчивания при вибрационных нагрузках.
Области применения
Шайба оцинкованная увеличенная востребована в следующих отраслях и узлах:
- строительные металлоконструкции крепление прогонов, связей, фахверковых стоек;
- мостостроение фиксация элементов ортотропных плит и перильных ограждений;
- машиностроение соединения в корпусных деталях из чугуна и легких сплавов;
- энергетика монтаж опор ЛЭП, распределительных устройств, шинопроводов;
- сельскохозяйственная техника узлы рам, навесного оборудования, транспортеров.
Особенности цинкового покрытия
Цинковое покрытие на шайбе оцинкованной увеличенной выполняет две функции: барьерную (изолирует сталь от агрессивной среды) и электрохимическую (цинк выступает анодом и защищает сталь при повреждении покрытия). Срок службы покрытия зависит от условий эксплуатации:
- в сухих отапливаемых помещениях не менее 20 лет;
- на открытом воздухе в умеренном климате от 5 до 10 лет;
- в условиях промышленной атмосферы с повышенным содержанием SO от 2 до 5 лет.
Для агрессивных сред (морской климат, химические производства) рекомендуется использовать шайбы с горячеоцинкованным покрытием толщиной от 50 мкм или дополнительным пассивированием.
Вопросы и ответы
Чем шайба оцинкованная увеличенная отличается от стандартной?
Увеличенная шайба имеет больший наружный диаметр при том же внутреннем диаметре. Например, для резьбы М10 стандартная шайба имеет наружный диаметр 20 мм, а увеличенная 28 мм. Это позволяет снизить удельное давление на опорную поверхность в 1,52 раза.
Какой метод цинкования предпочтительнее для шайб увеличенных?
Для внутренних сухих помещений достаточно гальванического цинкования толщиной 612 мкм. Для наружных конструкций и агрессивных сред рекомендуется горячее цинкование с толщиной покрытия от 40 до 60 мкм, обеспечивающее более длительную защиту.
Можно ли использовать шайбу оцинкованную увеличенную с нержавеющими болтами?
Допускается, но необходимо учитывать риск контактной коррозии. При эксплуатации во влажной среде между оцинкованной сталью и нержавейкой возникает гальваническая пара, ускоряющая разрушение цинкового покрытия. Рекомендуется применять шайбы из нержавеющей стали или изолирующие прокладки.
Какие нагрузки выдерживает шайба оцинкованная увеличенная?
Несущая способность определяется толщиной шайбы и прочностью материала. Для шайбы М10 толщиной 2,5 мм из стали Ст3кп разрушающая нагрузка на смятие составляет не менее 25 кН. Рабочая нагрузка обычно принимается с коэффициентом запаса 23.