Как зафиксировать болт от раскручивания
Наверняка многих любителей сделать или починить что-нибудь в автомобиле своими руками ни раз интересовал вопрос касательно того, как зафиксировать болт в том или ином механизме, чтобы он либо не раскручивался вовсе, либо раскручивался, но сделать это было бы в разы сложнее. В этой статье будут рассмотрены наиболее эффективные способы зафиксировать болт и как можно дольше не позволять ему раскручиваться.
Использование фиксаторов болтов
Процесс фиксации болта в определенных случаях крайне важен, про него ни в коем случае нельзя забывать. Поэтому давайте рассмотрим несколько способов их фиксации и научимся правильно их закреплять не только с помощью гайки, но и в отверстиях с уже готовой резьбой. Мы рассмотрим, конечно же, не полное руководство по фиксации болтов, возможно, не все существующие способы, однако каждый из них крайне эффективен и по-своему хорош.
Шплинт
Шплинт – это металлический стержень, имеющий специальное ушко на месте сгиба. Такие шплинты устанавливаются в специальных отверстиях, сделанных в стержне болта. Когда болт закручен до упора, шплинт продевается через отверстие и его свободные концы разводятся в стороны, надежно фиксируя крепление.
Такой тип фиксации в автомобиле применяется, например, для крепления соединений в конструкции ступицы. Принцип, схожий с фиксацией болта шплинтом, используется в стопорных шайбах, которые оснащаются лепестком, который загнут под углом 90°, и прижимает одну из граней болта.
Использование контргайки
Закрепление производится с применением обычного гаечного ключа либо головкой соответствующего размера. Главным предназначением такой контргайки является фиксация еще одной стандартной гайки и препятствование ее самопроизвольному раскручиванию. После затягивания основной гайки, контргайка размещается за ней. Она также благополучно затягивается с помощью того же ключа, что и первая. В более сложных случаях, когда наблюдается постоянный высокий уровень вибрации, не исключается вариант, что даже такая конструкция может расшататься. Это, надо отметить, происходит нередко, особенно, если применяются две стандартные гайки. Однако, не стоит забывать о том, что в любое время можно приобрести в нашем интернет-магазине специальные контргайки, которые предназначаются как раз для механизмов, работающих в условиях повышенной вибрации.
Резьбовой фиксатор
Стоит отметить, что для дополнительного закрепления болта в отверстии или теле гайки можно воспользоваться фиксатором резьбы. Это средство может иметь разную степень густоты и наносится на резьбу как самого болта, так и отверстия, в котором он будет зафиксирован. Принцип ее действия крайне прост: состав заполняет бороздки на металле, выполняя функцию клея. Всё, что вам нужно сделать – смазать резьбу в месте, где будет производиться фиксация. После этого нужно всего лишь закрутить болт, затянуть его и немного подождать, дав конструкции подсохнуть. Впоследствии клеевой состав затвердеет, и это, в свою очередь, надежно застрахует болт от выкручивания. Использование резьбового фиксатора, между прочим, – один из наиболее распространенных методов закрепления болтов. Многие производители уже на заводах покрывают болты фиксатором резьбы. К примеру болты FORD часто покрываются синим фиксатором резьбы, болты подвески, стоек амортизатора и так далее. Там, где нагрузки выше обычного, применяются фиксаторы резьбы красного цвета – например на суппортах и других узлах тормозной системы. Это не удивительно, ведь метод зарекомендовал себя как действительно эффективный. Существует множество разновидностей фиксаторов резьбы, поэтому необходимо заранее удостовериться в том, что выбранная марка вам подойдет. Некоторые варианты отличаются крайне высокой прочностью, и открутить их без использования дополнительного инструментария просто не получится. Самый распространенный вариант – «Loctite». При помощи него можно без труда и лишних временных затрат зафиксировать гайку.
Пружинные шайбы
Еще один, но уже менее распространенный способ – использование пружинных шайб. Делаются они из пружинной стали, а главным их предназначением является создание дополнительного давления нагрузки на закрученный болт. Эта самая нагрузка способствует предотвращению самопроизвольного выкручивания болта из отверстия. Пружинная шайба, как правило, используется в паре с обычной, однако это случается не всегда, все зависит от деталей. Этот метод крайне надежен, однако в условиях повышенной вибрации, опять же, есть вероятность, что механизм разболтается. Поэтому важно понимать, что это – не самый лучший вариант, применяемый в механизмах и узлах, которые постоянно подвержены действию вибрации.
Гроверы (стопорные шайбы пружинного типа)
Такие приспособления, как правило, используются, чтобы предотвратить регулярное самопроизвольное откручивание болтов, однако они также не могут считаться идеальными. Их главным недостатком является то, что при слишком сильной затяжке выступы сминаются, и в итоге гровер превращается в обычную шайбу. После той деформации гроверы становятся практически бесполезными.
Однако они не так плохи, как вы успели подумать: в некоторых случаях они довольно эффективны и отличаются своей низкой стоимостью. Для примера, такие шайбы часто применяют для крепления большинства механизмов стиральных машин. Всё, что вам нужно сделать – накинуть гровер на болт, если болт фиксируется не в самой детали, то наживить гайку и закрутить до упора.
Шайбы Nord-Lock
Главной уникальностью таких приспособлений является их оснащение специальными «зубчиками» на лицевой стороне. Такие шайбы, по задумке, устанавливаются попарно. Вы накидываете такую комбинированную шайбу на болт и просто его затягиваете. После окончательной затяжки шляпка болта надежно фиксируется на корпусе детали. Болты, зафиксированные с помощью такого простого механизма хорошо выдерживают вибрацию. Вероятность того, что механизм разболтается – крайне невелика. Это самый лучший вариант из всех представленных.
Радикальное решение
Во избежание самопроизвольного выкручивания болта за неимением более цивилизованных решений, описанных выше, в некоторых отдельных случаях применяется его закрепление с помощью прихватывания шляпки сваркой. Либо намеренным расплющиванием края ножки после фиксации. Но такой болт во время демонтажа детали в будущем придется пилить ножовкой или болгаркой.
Принуждение к откручиванию
Published date 02.05.2020
Last modified date 11.05.2020
Мои посты про типы шлицев “открутите это немедленно” и “50 оттенков пшелнахер” оказались весьма популярны. Продолжая тему технического ликбеза, этот пост будет про способы откручивания крепежа, у которого сорваны грани, шлицы, или вообще оторвана голова. Заодно и про сломанные метчики и сверла. Я постарался сделать максимально полный перечень известных мне способов. (более десятка)
Волшебного универсального способа нет. Выбирайте тот, который подходит в конкретной ситуации с учетом ограничений.
Профилактика
Всегда проще не допускать проблему, нежели её решать. Поэтому прежде чем крутить что-то, удостоверьтесь:
Если вы попытаетесь открутить хорошо прикипевший крепеж инструментом, который в шлице болтается или не обхватывает наружный шестигранник полностью – то шансы сорвать грани при приложении усилия резко возрастают.
Уменьшаем трение
У железа есть одна очень паршивая особенность – ржавчина расширяется в объёме, причем усилие таково, что может разрывать бетон, что наглядно видно на этом фото из википедии:
Источник: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rust_wedge.jpg#mediaviewer/File:Rust_wedge.jpg
Представляете как крепко ржавчина может держать болт за резьбу? В таких случаях рычаг побольше приведет только к оторванной головке болта. Для облегчения откручивания в такой ситуации используют проникающую смазку (гуглить “penetrating oil”). Общее название таких составов – “жидкий ключ” – это и WD-40 и ее аналоги, например “Валера” отечественного производства. Смысл этих составов в том, что они проникают в зазор резьбы и облегчают скольжение. Если вы находитесь на необитаемом острове, то аналог проникающей смазки можно сделать смешав легкий растворитель (керосин, бензин и т.д.) с маслом (моторное, трансмиссионное и т.д.). Такая смесь будет хуже специально разработанного химиками состава, но лучше чем совсем ничего. При работе с проникающими смазками помним, что некоторые составы разъедают краску и вызывают набухание резинок, портят некоторые пластики. Проникающие смазки любят температуру (при +60С они работают лучше, чем при +5С) и время, лучше залить и оставить откисать на ночь.
Источник картинки: https://smazka.ru/production/smazki/aerozolnye-smazki/master-smazka-valera-/
Прежде чем прикладывать усилия к тому, что не откручивается – примените проникающую смазку.
Softcore
Используйте инструмент профилем superlock. Недостаток шестигранника – при наличии небольшого зазора, шестигранный инструмент прикладывает усилие за вершины головки. Профиль superlock же давит на головку ближе к центру граней, поэтому вероятность сорвать грани снижается.
Источник картинки: https://autoinstrument.ru/index.php/stat/profil-super-lock/
Используйте срывной ключ. В комментариях пользователь qawsed90 дал наводку на специализированный срывной ключ (или прокачной). При помощи болта в конструкции, разрезной ключ плотно обхватывает гайку, что используется при работе с тормозными системами.
Тепловой шок. Если кратковременно нагреть болт или гайку до красного каления, то после остывания ее будет гораздо проще отвернуть (особенно если побрызгать на остывающую резьбу проникающей смазкой). Нагревать можно как газовыми горелками, так и токами высокой частоты. Но важно помнить, что нагрев и охлаждение меняет внутреннюю структуру металла, происходит отпуск и твердость снижается, метод неприемлем, если деталь, куда вкручен крепеж не переносит нагрев.
Также нагрев необходим, если крепеж был завернут с фиксатором резьбы. Для нагрева крепежа токами высокой частоты выпускают специальные нагреватели:
Источник картинки: https://cvwmagazine.co.uk/technical/remove-tricky-seat-belt-bolts-induction-heat/
Такое решение предпочтительнее для регулярного использования – нет открытого пламени, нет хранения емкостей с газом – пожаробезопасность только улучшается.
Увеличиваем трение.
Многие видели в подборках “лайфхаков” хипстерский способ отворачивания разбитых винтов с резинкой – между битой и шлицем зажимается тонкий слой резины (воздушный шарик, резинка для денег, кусок велосипедной камеры, бинт Мартенса и т.д.). Резина увеличивает трение, благодаря чему биту из шлица при вращении выдавливает гораздо меньше. Плюс способа – он простой и не оставляет следов. Минус – срабатывает крайне редко.
Источник картинки: https://bosunsbox.com/remove-stripped-screw/
Более мощным вариантом будет использование специальной пасты (Anti cam-out fluid). Она содержит частички абразива, который тверже и материала винта, и материала биты, поэтому входят в них как в масло и обеспечивают передачу крутящего момента. Этих паст довольно много – SCREW GRAB, schrauben doktor, Liqui Moly Schrauben-Grip, и отечественная Фикс. В крайнем случае можно даже использовать притирочную пасту для клапанов. Плюс – иногда работает, особенно с сорванным крепежом в углублениях. Минус – портит биту.
Источник картинки: https://smazka.ru/news/novosti-kompanii/fiks—sredstvo-dlya-otkruchivaniya-vintov-esche-o/
Похожий способ – использование клея: бита (отвертка) просто приклеивается к тому, что осталось от шлица при помощи капельки эпоксидки, позволяя передать крутящий момент в те выступы, что остались. Важно тщательно обезжирить поверхности перед склейкой, использовать клей с низкой текучестью, что бы не приклеить лишнее (мне нравится консистенция poxipol). Полный набор прочности клея может занять сутки. Способ работает крайне редко, занимает много времени, но может сработать например с шлицем keyrex.//картинка
Инструмент принуждения.
Для выворачивания всего подряд придуманы отвертки с короной зубцов. Обычно выпускаются маленьких размеров – для ремонта часов и миниатюрной техники, например:
Для отворачивания закисшего крепежа изобретена ударная отвертка (impact screwdriver). Это отвертка, которая имеет механизм, который преобразует усилие удара в усилие вращения. Если заменить биту в такой отвертке на зубило, то получается инструмент для откручивания винтов с сорванным шлицем. Вот очень наглядное видео от японского производителя:
Помимо зубила бывают специальные биты с заточкой для левого вращения, недо-сверло, недо-экстрактор:
Источник картинки: https://www.gearbest.com/tool-kit/pp_009619305382.html
При наличии большого количества терпения и возможности заточки керна – можно поворачивать головку винта нанося удары керном по касательной к головке, заставляя ее поворачиваться.
Hardcore. Вгрызаемся
Если позволяет пространство, то за головку болта можно ухватиться раздвижными клещами или газовым ключом. (а также любым похожим зубастым инструментом) Зубы на инструменте часто имеют направление, поэтому откручивать нужно конкретной стороной. В отличии от плоскогубцев, усилие клещами развивается больше, а зубчики впиваются снимая реальную стружку. Газовый ключ так вообще предназначен крутить круглые трубы)
Источник картинки: https://www.dieselarmy.com/engine-tech/10-tricks-remove-stuck-seized-stripped-bolt-nut/
Для головок маленьких винтов есть специальные screw pliers, например японские “Engineer Neji-saurus RX PZ-59″ – это плоскогубцы, которые имеют насечку, облегчающие захват головки винта в торец. И чем точнее и острее будет форма инструмента – там выше шанс открутить. Модели Pz-56, Pz-55 миниатюрнее, а Pz-57 для совсем маленьких головок. Также подобный инструмент есть под торговой маркой “Vampliers”. Если что-то подобное найдете на али – дайте ссылки в комментариях.
Источник картинки: https://global.rakuten.com/en/store/mutsuura/item/10014547/
Источник картинки: https://www.drive2.ru/l/10198077/
Специальные головки для поврежденного крепежа (bolt extractor). За счет канавок с левым вращением, такая головка при откручивании болта вгрызается в то, что осталось и выворачивает болт. Работает в труднодоступных местах и углублениях.
Экстракторы. Изготавливается из закаленной стали и обычно имеет коническую левую резьбу. Болт предварительно засверливается, и в него вворачивается экстрактор. Резьба на инструменте вгрызается в тело болта и позволяет его вывернуть. Обычно размер экстрактора начинается для крепежа крупнее М4, но у японцев есть вариант и для М2.5 (например http://www.koyo-industries.jp/product/anex/Broken_Screw_Extractor.html) Экстракторы есть как длинные – они заглубляются в тело болта, так и короткие – специально для головок внутреннего шестигранника. Также есть прямые экстракторы (https://www.irwin.com/tools/browse/screw-bolt-extractors/straight-flute-screw-extractors), на необитаемом острове можно просверлить винт, и забить в него переточенный метчик/напильник или даже головку torx, и вращать тело винта через такой эрзац-инструмент. Но если вам жалко время – лучше сразу купить специализированный инструмент.
Источник картинки: https://www.woodworkweb.com/woodworking-videos-1/woodworking-tips-videos/689-5-quick-cordless-drill-hacks.html
Сварка. Идея простая – просто приварить к сорванному крепежу гайку, и отвернуть. Способ работает если у вас достаточно свободного места вокруг и крепеж изготовлен из сплава, который хорошо варится. Для защиты детали перед сваркой подложите шайбу.
Метчики и сверла.
Это отдельная боль, поскольку как удалить металлический инструмент, который твердый настолько, что сам предназначен для резки металла? Особенно “весело” в производстве – представляете как обидно сломать метчик в огромной детали за 100 000 руб? Поэтому я выделил метчики отдельно.
Специальный инструмент для выворачивания метчиков – имеет три зубчика, которые зацепляются за углубления в метчике (у него несколько лезвий, поэтому между отверстием и метчиком всегда есть зазоры) Гуглить “Broken tap extractor”.
Выкрашивание зубилом. Метчики твердые и хрупкие – регулярно затачиваемым острым зубилом можно выламывать метчик по кусочкам, пока он не будет полностью разрушен.
Высверливание специальным твердосплавным сверлом. Твердые сплавы хрупкие, поэтому сверло больше напоминает пруток с трехгранным наконечником, чем привычное спиральное сверло. Работать таким инструментом лучше при помощи станка.
Картинки с сайта: http://omegadrill.com/
Если ничего не помогло. Химия.
Этот раздел будет сделан отдельным постом, когда кончится самоизоляция и я доберусь до нашей мастерской.
Электричество пыщь-пыщь.
Почти универсальный способ не повреждающий резьбу. Но самый дорогой по оборудованию. Хотя если вы сломали метчик в цельной детали из дорогого сплава стоимостью 1 000 000 рублей, то игра стоит свеч.
Испорченный крепеж/застрявший инструмент удаляется на прошивочном электроэрозионном станке, где при помощи электрода слой за слоем прожигается отверстие на месте застрявшего инструмента. Прелесть электроэрозионного метода в том, что безразлично, какой твердости материал – можно с легкостью прожигать как мягкие стали, так и твердую инструментальную. Принцип электроэрозионной обработке показан на этом видео:
Для удаления испорченного крепежа не нужна вся мощь и точность электроэрозионного станка, поэтому выпускаются специальные дезинтеграторы металла – устройства попроще, грубее, и главное дешевле
Картинка с сайта: https://www.practicalmachinist.com/vb/machinery-for-sale-or-wanted/electro-arc-metal-disintegrator-sale-260373
При должном упорстве приспособление для электроэрозионного разрушения крепежа делается в гаражных условиях, но описание его конструкции это отдельная тема (а может даже тема отдельного поста).
Есть ряд фирм, которые оказывают услуги по удалению заломанного инструмента. Помню видел видео с американцем, который и живет оказывая лишь одну услугу – удаление сломанных метчиков и сверл, и к нему возят детали в том числе и крупные компании – так как нецелесообразно держать станок и специалиста для одной операции, даже если вы крупный завод. А видео запомнилось, потому что у американца была жуткая дикция, так как он не соизволил выплюнуть жвачку на время видеосъемок.
Cверлим
Высверливание. Обычно это последнее, к чему прибегают, так как в большинстве случаев повреждается резьба или сама деталь. Чаще всего крепеж высверливается сверлом большего диаметра, под последующее нарезание резьбы большего размера, например высверлили М6 и нарезали М8. Если увеличение диаметра резьбы неприемлемо, то просто вворачивается резьбовая втулка – переходник (“threaded insert”), и если не нарушена соосность, то для сопрягаемых деталей ничего не меняется. При высверливании крепежа в глубоких колодцах используйте алюминиевую трубку для защиты стенок колодца. Сверло желательно максимально укоротить для жесткости, и про центровочные сверла не забываем. Использование сверлильного станка настоятельно рекомендуется. Использование левого сверла предпочтительно – есть шанс что после определенной глубины сверления сверло подцепит остатки и вывернет заломанный крепеж.
Если вы пытаетесь вывернуть винт милипусерного размера – например М1, то экстрактор на такой размер вам не найти. Крепеж просто высверливается меньшим диаметром, в отверстие вгоняется заточенная трехгранником игла (или колизвар) и винт отворачивается. Сверлить такой диаметр нужно вручную при помощи приспособления, или на очень хорошем станке.
А так можно было?
Если свернуло голову в деревянном изделии, то шуруп можно высверлить корончатым сверлом или даже просто трубочкой с зубами, и затем извлекаем получившуюся пробку с шурупом в центре. В отверстие забиваем пробку с клеем.
Картинка с сайта: https://www.quora.com/How-can-I-take-out-a-stripped-screw-out-of-my-longboard
Это все способы, которые я знаю. Если я про какой-то не написал – пишите в комментариях, пусть будет самая всеобъемлющая инструкция в рунете.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.