ПН-ПТ с 9.00 до 19.00, СБ-ВС - выходной
+7 (812) 205-55-25+7 (900) 627-61-81
info@xoznet.ru
Болты М20 применяют при сборке несущих рам, опор, фланцевых узлов и тяжелого оборудования. Для ответственных соединений параметры крепежа, способ стопорения гайки и усилие затяжки определяют по проектной документации.
Болты М20 применяют в узлах, где крепеж уже становится полноценным силовым элементом конструкции. Резьба диаметром 20 мм востребована при сборке несущих металлических рам, станин, опор, фланцев, технологического оборудования, массивных кронштейнов и других конструкций, воспринимающих значительные статические и переменные нагрузки.
В отличие от крепежа небольших диаметров, М20 редко выбирают только исходя из удобства монтажа. Здесь важна работа всего соединения: толщина деталей, расстояние от отверстий до края металла, класс прочности болта и гайки, длина резьбовой части и требуемое усилие затяжки. Один и тот же типоразмер М20 может подходить для обычной монтажной рамы и совершенно не подходить для ответственного силового узла, если отличаются условия нагружения.
Ассортимент М20 включает исполнения DIN 931 и DIN 933 классов прочности 5.8 и 8.8, а диапазон длин позволяет подобрать крепеж как для сравнительно компактных соединений, так и для массивных пакетов деталей.
Для стандартной крупной метрической резьбы М20 используется шаг 2,5 мм. Именно такую резьбу обычно подразумевают под обозначением М20, если дополнительный шаг не указан.
При ремонте промышленного оборудования этот параметр необходимо проверять особенно внимательно. В отдельных механизмах применяются болты М20 с мелким шагом, например когда требуется более точная регулировка, повышенная стойкость к самоотвинчиванию или конструкция изначально рассчитана на нестандартное резьбовое соединение.
Совпадения наружного диаметра недостаточно. Болт М20х2,5 нельзя устанавливать в гайку с другой резьбой даже в том случае, если первые витки начинают наворачиваться. Поврежденная резьбовая пара уже не обеспечивает расчетной работы узла.
DIN 931 предусматривает шестигранный болт с неполной резьбой. Часть стержня под головкой остается гладкой. Такое исполнение особенно важно для соединений, где крепеж воспринимает поперечное усилие.
При правильном подборе длины граница между двумя соединяемыми деталями приходится на гладкую часть стержня. В этом случае нагрузка на срез воспринимается полноценным цилиндрическим сечением болта, а резьбовые впадины не оказываются непосредственно в плоскости среза. Поэтому DIN 931 широко применяется в рамах, металлоконструкциях, машинах и механизмах.
DIN 933 имеет полную резьбу практически до головки. Такое исполнение удобнее, когда требуется стянуть пакет определенной толщины и свободно изменять положение гайки. Болты с полной резьбой используют для крепления опорных пластин, кронштейнов, элементов оборудования, фланцев и других деталей.
Полностью резьбовой М20 нельзя автоматически считать заменой DIN 931. Если гладкий стержень исходного крепежа выполняет расчетную функцию, конструкцию соединения необходимо сохранить.
Для М20 доступен широкий диапазон длин — от коротких вариантов порядка 30–50 мм до удлиненных исполнений 200, 240, 260 и 300 мм. Это позволяет использовать один диаметр резьбы в совершенно разных по геометрии узлах.
Короткие болты М20 подходят для соединения массивных пластин, проушин, фланцев и кронштейнов небольшой суммарной толщины. Средние размеры около 60–120 мм типичны для рам, опор, станин и различных узлов оборудования. Длинные исполнения применяют при сквозном креплении толстых элементов, сборке многослойных конструкций и монтаже через дистанционные втулки или промежуточные детали.
При расчете длины складывают толщину всех элементов пакета, шайб и гайки, после чего предусматривают необходимый выход резьбы.
Для DIN 931 дополнительно проверяют, где начинается резьба. В нагруженном соединении нежелательно, чтобы ее переход оказался непосредственно в плоскости контакта деталей, если по расчету там должен работать гладкий стержень.
В категории М20 представлены болты классов прочности 5.8 и 8.8. Эти обозначения характеризуют механические свойства крепежа и имеют гораздо большее значение, чем простой визуальный осмотр болта.
Класс 5.8 используется в конструкционных и монтажных соединениях с умеренными расчетными нагрузками. Он подходит для многих рам, опор, корпусов и вспомогательных металлических конструкций, если его характеристик достаточно по проекту.
М20 класса 8.8 применяется в более нагруженных и ответственных узлах. Такой крепеж имеет более высокую прочность и востребован в промышленном оборудовании, машиностроении и силовых металлоконструкциях.
Но правило «8.8 всегда лучше 5.8» технически неверно. Болтовой узел состоит не только из болта. Если гайка имеет недостаточный класс прочности, пластина слишком тонкая или отверстие расположено близко к краю детали, повышение прочности стержня не устранит слабое место конструкции.
При диаметре 20 мм уже важно не просто завернуть гайку до плотного контакта деталей. В ответственных соединениях болт должен создавать определенное предварительное натяжение.
За счет затяжки соединяемые элементы прижимаются друг к другу. Если усилие недостаточно, под переменной нагрузкой между ними возникают микроперемещения. Это может приводить к разбиванию отверстий, ослаблению гайки и увеличению циклической нагрузки на крепеж.
Чрезмерная затяжка тоже нежелательна. Она способна привести к перегрузке резьбы или самого болта еще до приложения внешней нагрузки.
Поэтому нельзя назначить один универсальный момент затяжки для любого М20. Необходимое значение зависит от класса прочности, покрытия, состояния резьбы, наличия смазки и требований конкретного соединения.
Под головкой и гайкой М20 возникает значительное контактное давление. Плоская шайба увеличивает опорную площадь и помогает равномернее передавать усилие на соединяемую деталь.
Это особенно важно для отверстий увеличенного диаметра, окрашенных металлоконструкций, сравнительно мягких материалов и поверхностей, которые могут деформироваться непосредственно под гайкой.
Для крепежа класса 8.8 необходимо подбирать гайку соответствующей прочности. Использовать высокопрочный болт вместе со случайной гайкой неизвестного класса неправильно: расчетные характеристики соединения в таком случае определить невозможно.
Если узел работает при постоянной вибрации, отдельно предусматривают защиту от самоотвинчивания. Способ выбирается с учетом характера оборудования и необходимости последующего демонтажа.
М20 часто воспринимается как универсальный крупный крепеж, однако увеличивать диаметр «для запаса» не всегда рационально.
Переход с М16 на М20 требует большего отверстия и уменьшает рабочее сечение самой соединяемой детали. Переход с М20 на М24 еще сильнее меняет геометрию узла, размеры шайб, гаек и необходимого инструмента.
Поэтому выбор М20 должен определяться проектом, нагрузкой и конструкцией соединения. Особенно это важно при ремонте оборудования: исходный диаметр, класс прочности и стандарт желательно сохранять, если иная замена не подтверждена расчетом.
Грамотно подобранный М20 — это не просто болт нужной длины, а комплект характеристик: шаг резьбы, DIN-исполнение, класс прочности, положение гладкого стержня, покрытие и совместимые гайки и шайбы.
Для стандартной крупной метрической резьбы М20 используется шаг 2,5 мм. Другой шаг относится к специальным исполнениям и должен указываться отдельно.
Для распространенных шестигранных болтов М20 DIN 931 и DIN 933 используется размер под ключ 30 мм.
М20 обозначает номинальный диаметр резьбы 20 мм, а 100 — длину болта в миллиметрах от опорной поверхности головки до конца стержня.
DIN 931 имеет неполную резьбу и гладкий участок стержня. У DIN 933 резьба проходит практически по всей рабочей длине. Это влияет на область применения и работу соединения под поперечной нагрузкой.
Такое исполнение особенно полезно в соединениях, работающих на срез, если гладкий стержень располагается в зоне контакта соединяемых деталей.
Нужно учесть толщину всего соединяемого пакета, шайб и гайки, а также оставить достаточный выход резьбы. Для DIN 931 дополнительно проверяют положение начала резьбовой части.
Класс 8.8 имеет более высокие прочностные характеристики и применяется в более нагруженных соединениях. 5.8 подходит для конструкций, где его механических свойств достаточно по расчету.
Не всегда такая замена необходима. Следует учитывать требования проекта, класс гайки, шайбы и прочность соединяемых деталей.
Не во всех случаях. Если гладкая часть DIN 931 должна воспринимать нагрузку на срез, полностью резьбовое исполнение изменит условия работы соединения.
Во многих силовых соединениях шайба является важным рабочим элементом. Она распределяет давление под головкой или гайкой и защищает поверхность детали.
Длинные размеры применяют при сборке толстых пакетов металлических деталей, рам, опор, технологического оборудования и конструкций с дистанционными втулками или промежуточными элементами.
Можно, если материал и защитное покрытие крепежа подходят для условий эксплуатации. Для постоянного воздействия влаги и агрессивной среды антикоррозионную защиту выбирают отдельно.
В расчетном узле усилие затяжки определяют по технической документации с учетом класса прочности, покрытия и состояния резьбы. Затягивать крупный крепеж только по субъективному ощущению усилия нежелательно.
