Почему гайки и болты самопроизвольно откручиваются

Большинство конструкций из металла, включая всевозможные агрегаты и механизмы, не обходятся без резьбовых соединений. Для соединения подобного рода, как правило, используются болты и гайки. В некоторых случаях, когда того требует конструкция, применяются резьбовые шпильки или, к примеру, крепеж нестандартной конфигурации.

Соединения с помощью резьбового крепежа отличается высокой надежностью и прочностью. Кроме того, болты и гайки можно в любой момент открутить, что позволяет быстро проводить ремонт любой сложности.

Проблема самооткручивания

К сожалению, резьбовые соединения имеют один серьезный недостаток известный, как самопроизвольное откручивание. Проще говоря, с течением времени гайка или болт постепенно откручиваются, что приводит к ослабеванию крепежного соединения.

Как понимаете, подобный эффект может вызвать серьезные проблемы, вплоть до полного разрушения конструкции. Поэтому за целостностью резьбовых соединения необходимо пристально следить, принимая меры для предотвращения самооткручивания.

Причины самопроизвольного откручивания

Первое, что приходит в голову, когда речь идет об самооткручивании, это человеческий фактор. То есть монтажник может попросту не до конца затянуть гайку, и-за чего впоследствии соединение ослабнет.

Однако случаи непроизвольного откручивания, возникшие по вине человека, достаточно редки. Чаше всего ослабевание резьбового соединения происходит по следующим причинам:

• Используются болты неподходящего размера. Когда стержень с резьбой короткий, у гайки нет места, чтобы прочно зафиксировать соединение.
• Используется меньше болтов, чем нужно. Если установить недостаточное количество болтов, на каждый отдельный болт будет приходится слишком большая нагрузка, и в определенный момент крепеж может не выдержать.
• Несоответствие диаметров болта и крепежного отверстия. Если отверстие шире болта, при вибрации крепеж будет быстро откручиваться.
• Повреждение резьбы при затягивании. Чаще всего резьбу срывают при использовании пневматических гайковертов. Следите за качеством установки крепежа, если применяете специнструмент.
• Крепежный элемент ржавеет. Коррозия постепенно разъедает металл, из-за чего плотность прилегания гайки к болту снижается. В условиях повышенной влажности нужно использовать оцинкованные или нержавеющие болты.
• Класс прочности изделия не соответствует условиям эксплуатации. Проще говоря, если выбрать болт неподходящей прочности, он не выдержит нагрузки, и сломается.
• Большой шаг резьбы. Чем больше расстояние между витками резьбы, тем выше вероятность, что гайка открутится сама собой.  
• Использование старого крепежа. В конструкциях, к которым не предъявляются высокие требования по безопасности, в принципе, можно использовать б/у болты, в других случаях лучше устанавливать новые крепежные элементы.

Естественно, важнейшим фактором, влияющим на надежность соединения, является качество самого крепежа. Если болты и гайки используются для ответственных конструкций, необходимо приобретать продукцию известных производителей, которые тестируют крепеж на возможность произвольного откручивания.

Все серьезные компании, выпускающие крепеж, проводят так называемый тест Юнкера, который заключается в том, что болт с гайкой помещают на вибрационный стенд, а затем подвергают длительной поперечной нагрузке, время от времени проверяя степень натяжения. Если показатели соответствуют требованиям эксплуатации, партию крепежа пускают в продажу.

Важно помнить, что крепеж низкого качества быстро приходит в негодность, угрожая разрушением все конструкции. Это происходит потому, что для производства подобных изделий применяется металл низкого качества, который быстро деформируется при затягивании гайки. Учитывайте это, приобретая крепеж.  

Как предотвратить самопроизвольное откручивание крепежа

Самопроизвольное откручивание, действительно, приводит к многим проблемам, включая преждевременные поломки механизмов и конструкций. В некоторых случаях это может приводить к опасным ситуациям, например, в том случае, если по причине ослабления резьбы у машины на ходу отсоединится колесо. 

К счастью, есть способы предотвратить самооткручивание резьбовых крепежных элементов. Для этого применяются следующие методы и приспособления:

1. Контргайки. Располагаются позади основной гайки, не давая ей откручиваться. Имеют большую, по сравнению с обычной гайкой площадь соприкосновения, за счет чего достигается наибольшая эффективность.
2. Пружинные шайбы (гроверы). Если гайка откручивается, шайба разжимается, и ее острые концы блокируют обратный ход гайки. Важно использовать качественные гроверы, потому что бракованные шайбы под давлением распадаются на несколько частей, и не могут полноценно выполнять свою функцию.
3. Зубчатые шайбы. При закручивании заостренные концы упираются в гайку, не давая ей откручиваться. Используется один раз, т.к. при закручивании заостренные концы сглаживаются.
4. Клиновидные шайбы. Представляют собой пару шайб, с одной стороны которых располагаются острые зубья, а с другой – клиновидные выступы. Достаточно удачное изделие, выдерживающее высокую нагрузку.
5. Гайки с пластиковой вставкой. Конструкция предусматривает небольшую пластиковую вставку, в которую врезается болт. Пластик прочно фиксирует резьбу, не давая ей раскручиваться.

Также можно упомянуть о контргайках с короной и специальных жидкостях, которые наносятся на резьбу, и прочно фиксируют болт.

В любом случае, сомооткручивание можно с легкостью предотвратить, если подобрать соответствующее средство. Таким образом вы сможете защитить конструкцию от разрушения, избавив себя от многих проблем.