din 931 что это значит
Болты DIN 931: технические особенности
Преимущества
Когда крепеж работает исключительно на растяжение, отличие в конструкции никакой роли не играет – металл подвергнется разрыву в наиболее критичном участке, каковым является внутренний диаметр резьбы.
А вот когда предполагается, что работа болтокомплекта будет вестись исключительно на срез, целесообразным представляется использование болтов с неполной (частичной) резьбой стандарта DIN 931.
Формирование узла крепления осуществляется в данном случае так, чтобы грани сопрягаемых компонентов располагались на гладком отрезке стержня (позиция «A» на рисунке). Тогда нагрузка приходится на сегмент болта без резьбовых впадин, соответственно и сопротивление срезу будет больше, поскольку это – более «толстый» участок.
При воздействии же на резьбу болта стандарта DIN 933 нагрузок поперечного характера (позиция «Б» на рисунке) местом смятия будет наименьшая площадь сечения крепежного стержня – внутренний диаметр нанесенной резьбы. Но это еще не все. Усугубляет ситуацию наличие дополнительных концентраторов внутренних напряжений – это чередующиеся на резьбовом профиле канавки (впадины) и пики (выступы).
С учетом вышесказанного можно сделать следующий вывод: при работе болтового соединения на срез, и даже когда воздействуют смешанные нагрузки, при равных размерных характеристиках болтов более надежное сопряжение формируется такими крепежными элементами, имеющими неполную резьбу.
Крепление стандартно осуществляется с применением гаек и шайб. Но кроме того, болты DIN 931 можно использовать для монтажа конструкций и производственно-технологического, а также бытового оборудования совместно с:
Материал изготовления и класс прочности
Для производства болтов с неполной (частичной) резьбой используется сырье следующих видов:
Класс прочности такого крепежа зависит от номинальных размеров резьбы. В частности, для болтов с резьбой до M20 включительно предельная прочность на разрыв составляет 70 кгс/мм2, когда для производства использовалась нержавеющая сталь вышеуказанных марок. При том же сырье, но при резьбе больше М20, показатель механической прочности болтов должен быть не меньше 50 кгс/мм2.
Технические характеристики
Болты, соответствующие нормам стандарта DIN 931, производятся двух классов точности – «A» и «B» (повышенная точность и нормальная, соответственно). Технические характеристики такого крепежа, которые должны обеспечивать предприятия-изготовители, представлены в таблице.
DIN 931 Болт высокопрочный с шестигранной головкой, неполная резьба
DIN 931 Болт высокопрочный с шестигранной головкой, неполная резьба
Стандарт DIN 931 аналог ГОСТ 7798-70, ГОСТ 7805-70, ГОСТ 15589-70, EN ISO 4014, DIN 933, DIN 601.
Описание крепежа: DIN 931 Болт высокопрочный с шестигранной головкой, неполная резьба от М3 до М64, длина болта от 30 до 950 мм, класс точности A, B. Болты DIN 931 применяются для соединения и крепления деталей и конструкций в строительстве и машиностроении.
D | M3 | M4 | M5 | M6 | M8 | M10 | M12 | M14 | M16 | M18 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
P | 0,5 | 0,7 | 0,8 | 1 | 1,25 | 1,5 | 1,75 | 2 | 2 | 2,5 | |
K | 2 | 2,8 | 3.5 | 4 | 5.3 | 6.4 | 7.5 | 8.8 | 10 | 11,5 | |
C | мин. | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,2 | 0,2 |
макс. | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,5 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,8 | 0,8 | |
R | 0,1 | 0,2 | 0,2 | 0,25 | 0,4 | 0,4 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | |
S | DIN 931 | 5,5 | 7 | 8 | 10 | 13 | 17 | 19 | 22 | 24 | 27 |
ISO 4014 | 16 | 18 | 21 | ||||||||
e | DIN 931 | 6,01 | 7,66 | 8,79 | 11,05 | 14,38 | 18,9 | 21,1 | 24,49 | 26,75 | 30,14 |
ISO 4014 | 17,77 | 20,03 | 23,36 | ||||||||
B (L≤125) | 12 | 14 | 16 | 18 | 22 | 26 | 30 | 34 | 38 | 42 | |
B (125 200) | — | — | — | — | — | 45 | 49 | 53 | 57 | 61 |
D | М20 | M22 | М24 | М27 | М30 | M36 | M42 | M48 | M56 | M64 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
P | 2,5 | 2,5 | 3 | 3 | 3,5 | 4 | 4,5 | 5 | 5,5 | 6 | |
K | 12.5 | 14 | 15 | 17 | 18.7 | 22.5 | 26 | 30 | 35 | 40 | |
C | мин. | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
макс. | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
R | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 1 | 1 | 1 | 1,2 | 1,6 | 2 | 2 | |
S | DIN 931 | 30 | 32 | 36 | 41 | 46 | 55 | 65 | 75 | 85 | 95 |
ISO 4014 | 34 | ||||||||||
e | DIN 931 | 33,53 | 38,85 | 39,98 | 45,2 | 50,85 | 60,79 | 71,3 | 82,6 | 93,56 | 104,9 |
ISO 4014 | 37,72 | ||||||||||
B (L≤125) | 46 | 50 | 54 | 60 | 66 | — | — | — | — | — | |
B (125 200) | 65 | 69 | 73 | 79 | 85 | 97 | 109 | 121 | 137 | 153 |
Стандарт EN ISO 4014 отличается от DIN 931 новыми размерами головки под ключ для болтов M10, М12, М14 и М22.
Болты стандартов DIN 933, EN ISO 4017 имеют полную резьбу в отличие от болтов DIN 931, EN ISO 4014 с неполной резьбой.
Различия и сходства болтов DIN 931 и DIN 933
Разберемся, в каких случаях болты DIN 931 можно заменить на DIN 933, в чем их принципиальное отличие и сходство.
Болты используются для создания разъемных резьбовых соединений и различаются по форме головок, стержню, виду покрытия, назначению, классу прочности и точности, а также по марке стали.
Крепежные изделия эксплуатируются в разных условиях и используются во многих промышленных сферах деятельности. Выбор крепежа, как правило, зависит от области применения и особенности соединения. Попробуем разобраться на примере, в каких случаях болты DIN 931 можно заменить DIN 933, в чем их принципиальное отличие и сходство.
DIN 931 DIN 933
Особенности, отличия и сходства: DIN 931 и DIN 933
DIN 931 — болты с неполной резьбой. Резьбовая часть крепежа короче самого стержня болта. Максимальная длина стержня 950 мм. Применяются в строительстве для создания прочных соединений деталей и конструкций большой толщины.
У болтов, изготовленных по DIN 933 резьба накатана до головки крепежного изделия. Длина стержня достигает 340 мм. DIN 933 применяются в строительстве и машиностроении для работы с элементами из тонких материалов и промежуточной фиксацией с помощью гайки.
Конструктивные отличия указывают на то, что DIN 931 используются в случаях, когда толщина деталей конструкций не меньше 18 мм, а также в «сквозных» соединениях элементов большей толщины.
DIN 931 и DIN 933 — крепежные элементы с головкой в форме шестигранника, повышенной и нормальной точности. Крепеж изготавливается из нержавеющей стали А2, А4 — с оцинкованным, никелированным или хромированным покрытием. Те же болты нередко изготавливают из пластика, различных цветных металлов и сплавов.
При создании соединений на растяжение: различия в резьбовом стержне не имеют значения. В любом из случаев, разрыв соединения произойдет в самом «узком» моменте, по внутреннему диаметру.
Прочность болтов DIN 931 и DIN 933 идентична в работе на растяжение, но при работе на срез следует использовать болты DIN 931 (с неполной резьбой).
В работе на срез, скрепление формируется таким образом, чтобы кромки соединяемых деталей конструкции находились в безрезьбовом участке стержня болта (рис. А).
В случае, если нагрузка соединения воздействует непосредственно на резьбу стержня (рис. Б), смятие произойдет по внутреннему диаметру резьбы. Углубления и выступы резьбы сыграют роль усугубляющего фактора, послужат дополнительным источником напряжения.
При смешанных и поперечных нагрузках лучше использовать болты с неполной резьбой. Соединения с использованием болтов, изготовленных по DIN 931 более надежные и прочные.
Замену болтов не следуют производить без согласования с инженерами или сотрудниками, ответственными за конструкцию и ее дальнейшую эксплуатацию.
DIN 931 и DIN 933. Отличия и сравнительная характеристика
Болт – это крепежный элемент в виде стержня, с одной стороны которого берет начало резьбовая нить, а на другой располагается головка. Наибольшее распространение получили изделия со шляпкой шестигранной конфигурации под рожковый ключ. Резьба может быть частичной, как это требует DІN 931, либо полной по нормам DІN 933. На выбор конкретной соединительной детали по типу резьбовой накатки оказывает непосредственное влияние условия работы узла скрепления и его конструкция.
Немного физики
Когда на болтокомплект воздействует нагрузка исключительно на растяжение, конструктивные отличия болтов никакой роли не играют. В любом случае стержень будет разрушен по внутреннему диаметру резьбовой накатки, поскольку это его самое узкое (читай, самое слабое) место.
Если болтокомплект работает на срез, рекомендуется задействовать крепежные детали с неполной (частичной) резьбой.
Формировать узел крепления в данном случае нужно так, чтобы врезающиеся грани сопрягаемых деталей контактировали с гладким сегментом стержня болта (на чертеже выноска «А»). Тогда с нагрузкой на срез будет бороться зона шпильки, характеризующаяся более «толстым» диаметром. При воздействии срезающей нагрузки на резьбовую нить (выноска «Б»), разрушение произойдет по ее внутреннему диаметру. Ведь там площадь поперечного сечения стержня наименьшая.
На основе вышесказанного можно сформулировать одно из главных отличий деталей, выполненных по нормам стандартов DІN931 и DІN 933. Когда соединение работает в условиях с поперечными нагрузками, при идентичных размерах болтов более надежным будет узел, созданный с использованием крепежных элементов, соответствующих требованиям DІN 931, то есть имеющих неполную резьбу.
Исполнение
Сравниваемые немецкие нормативные документы устанавливают по одному исполнению болтов с 6-гранной головкой.
В тексте обоих стандартов имеется одно важное требование. Формулируется оно так:
при реализации особых соединений допускается применение болтов с рабочими характеристиками, отличающимися от указанных в рассматриваемом нормативном документе, к примеру, с иными классами прочности;
но их подбор должен осуществляться с учетом положений соответствующих стандартов.
Размеры
И DІN 931, и DІN 933 устанавливают широкую номенклатуру размеров болтов с 6-гранной шляпкой.
DІN 931
Значения рабочих параметров, отображенных на чертеже исполнения, утвержденном стандартом DІN 931, представлены в табличной форме.
Длина стержня (параметр L) изменяется в диапазоне 12,0 мм ≤L≤300,0 мм.
В таблице приняты следующие обозначения:
символ «*» – класс точности В;
два символа «**» – класс точности А;
символ «@» – для параметра L>200,0 мм;
два символа «@@» – для параметра 125,0 мм
три символа «@@@» – для параметра L≤125,0 мм
Болты с резьбой M39; M33; M27; M22; M18; M14; M7 и M3,5 использовать не рекомендуется.
DІN 933
Ряд типоразмеров, установленных этим стандартом, немного шире по сравнению с DІN 931. В основном, значения рабочих параметров, в том числе и резьбовой накатки, совпадают. Чтобы не утомлять читателя переизбытком цифровых данных, ниже приведены лишь минимальные и максимальные значения ключевых размерных характеристик по DІN 933.
Метрическая резьба изменяется в диапазоне от M1,6 до M52. К размерам по DІN 931 добавлены еще 4 позиции: M52, M48, M45 и M42.
Пределы изменения шага резьбы (обозначим литерой Р) такие: 0,35 мм≤Р≤5,0 мм.
Номинальная высота шляпки (параметр k) принимает значения из диапазона 1,1 мм≤k≤33,0 мм.
Номинальный размер под рожковый ключ: S мин. = 3,2 мм; S макс. =80,0 мм.
Диаметр окружности, описанной вокруг 6-гранного обрамления шляпки:
класс точности А – 3,41 мм≤е≤88,25 мм;
класс точности В – от 7,5 мм (болт M4) до 39,98 (болт M24). Для изделий других типоразмеров, выполненных с точностью класса В, значение параметра «е» в DІN 933 не указано.
Длина стандартного болта (параметр L) изменяется в следующих пределах: 2,0 мм≤L≤200,0 мм.
Точность и прочность
К точности производства оба сравниваемые стандарты устанавливают идентичные требования.
С повышенной точностью, удовлетворяющей условиям класса «А», должны изготавливаться болты со шляпкой шестигранной конфигурации с метрической резьбой, принимающей значения из диапазона M1,6…M24, и длиной L≤150,0 мм.
Крепежные изделия данного типа с резьбой, превышающей M24, и длиной L>150,0 мм, должны производиться с нормальной точностью, соответствующей нормам класса «В».
Совпадают и поля допусков резьбовой накатки – 6g, определяемые положениями Частей 15 и 12 стандарта DІN 13.
Схожая ситуация наблюдается и с прочностными характеристиками болтов с шестигранной шляпкой. Оба нормативные документы устанавливают такие требования:
крепежные элементы, изготовленные из обычной углеродистой стали, должны обладать прочностью классов 10.9; 8.8 и 5.6;
если в качестве сырья использовалась «нержавейка», болты должны проявлять следующие прочностные свойства:
при резьбе, не превышающей M20 – А4-70 и А2-70. Напоминаем, что данный аспект отображает число, идущее за дефисом. Чтобы узнать реальную граничную прочность на разрыв, измеряемую в МПа, его нужно умножить на 10. То есть в нашем случае значение этой характеристики получится равным
когда метрическая резьба болтов больше M20, но не превышает M39, их прочность должна быть такой: А4-50 и А-50. Допускается производить крепеж с резьбовой накаткой, изменяющейся в этом диапазоне, и из нержавейки мартенситного класса – С4 и С3. Эти стали характеризуются очень высокой прочностью благодаря закалке;
независимо от размера резьбы, прочность болтов с 6-гранной шляпкой, изготавливаемых из цветных металлов должна быть согласована обеими сторонами договора поставки – заказчиком и заводом-производителем. То есть, по умолчанию, класс может быть любым из всех, которые могут обеспечить свойства выбранного сырья.
Весовые характеристики
В обоих стандартах – и DІN 931, и DІN 933 – содержатся таблицы, отображающие теоретическую массу 1000 штук болтов всех типоразмеров. Эта информация может пригодиться при покупке данного крепежа в магазине стройматериалов. Обычно его продажа там осуществляется на вес, а не поштучно. Хотя встречаются такие изделия и расфасованные.
Узнать, сколько весит требуемое по проекту количество болтов очень просто. Для этого нужно взять число из вышеуказанной таблицы в стандарте, находящееся в ячейке, соответствующей необходимому типоразмеру (обозначим его литерой M), и подставить в формулу
W – искомый параметр (сокращение от английского слова Weight – это «Вес» на русском языке);
N – количество изделий, нужных для реализации проекта.
Ниже представлены минимальные и максимальные теоретические массы 1000 штук болтов (обозначим этот параметр так: ТW1000B) для каждого сравниваемого стандарта.
DІN 931
Значение данного показателя:
самого мелкого болта с резьбой M1,6 и длиной (L), равной 12,0 мм такое: ТW1000B=0,24 кг;
наиболее крупного экземпляра M39 с длиной L=300,0 мм (стандарты допускают, чтобы этот показатель превышал отметку 200,0 мм) выглядит так: ТW1000B=3210 кг.
DІN 933
Здесь фигурируют несколько иные цифры.
У болтов самого малого размера M1,6 длиной L=2,0 мм параметр ТW1000B равен 0,1 кг.
У наиболее крупных крепежных деталей с резьбой M 52 и длиной L=200,0 показатель ТW1000B такой: 4300 кг.
Сравнение характеристик
Анализ представленных выше данных позволяет сформировать итоговую таблицу сравнения ключевых параметров болтов, произведенных по нормам рассматриваемых стандартов.
Повышенная – класс А.
Нормальная – класс В
Повышенная – класс А.
Нормальная – класс В
Длина резьбовой накатки
Минимальная – 12,0 мм.
Максимальная – 153,0 мм
По всей длине стержня, за исключением размера сбега резьбы
Размер под рожковый ключ
Заключение
Рассматриваемые стандарты устанавливают требования к состоянию поверхности болтов со шляпкой шестигранной конфигурации. Правда, в избежание дублирования, они ссылаются на положения еще одного немецкого нормативного документа DІN 216. В частности, допустимую степень шероховатости определяет его Часть 2. Перечень дефектов поверхности, не выводящих изделия в категорию брака, содержит Часть 19 стандарта DІN 216. А требования к гальваническому покрытию и горячей оцинковке устанавливают, соответственно, положения Части 9 и Части10 этого нормативного документа.
Внимание! Данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и, ни при каких условиях, не является
публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) ГК РФ
Болты DIN 931 и DIN 933 – конструктивные отличия
У болтов DIN 931 и DIN 933 есть немало общего, однако часть параметров различается, что сказывается на области применения каждого типа метизов. Прежде чем перейти к особенностям использования, стоит сказать несколько слов о совпадающих характеристиках и различиях. Это поможет разобраться в том, почему один крепеж идеально подходит для соединения элементов с тонкими стенками, а другой рекомендуется использовать при соединении деталей большой толщины.
Основные параметры и характеристики обоих стандартов
Болты DIN 933 и DIN 931 представляют собой болты с номинальным размером резьбы от М3 до М64. Параметры головки (высота, размер под ключ) также совпадают. Высота может быть от 2 до 40 мм, выбор размеров – от 5,5 до 95. Болты DIN 931 и DIN 933 могут быть оцинкованными, хромированными или никелированными.
Обе разновидности метизов могут быть изготовлены из:
Классы прочности и точности метизов совпадают. У обоих типов можно найти маркировку А или В, а также обозначения классов прочности (самые востребованные – 5.6, 8.8, 10.9, 12.9, 1.7709 или 1.7218).
Отличия в конструкции
У обоих метизов имеется шестигранная головка и метрическая резьба. Однако стержень болтов DIN 931 лишь частично покрыт резьбой, а у болтов DIN933 – полную. В первом случае стержень может иметь длину 950 мм, во втором – 340 мм. У болтов DIN 931 длина резьбы составляет от двенадцати до 153 мм, а у DIN933 равна длине стержня без участка сбега резьбы. Поэтому первый тип может использоваться в случаях, когда необходимо соединить детали значительной толщины. Второй рекомендуется применять при работе с тонкими элементами. При этом часто используется промежуточная фиксация с применением гайки.
В каких случаях лучше использовать крепеж каждого вида?
При нагрузке на растяжение разрешается использовать любой из перечисленных типов болтов. Дело в том, что при такой нагрузке разрыв происходит по внутреннему диаметру. Прочность элементов не будет зависеть от того, нанесена ли резьба на всю длину стержня или только на часть.
При нагрузке на срез наблюдается несколько другая картина. Нагрузка будет распределяться по внутреннему диаметру нанесенной резьбы. Это приведет к росту напряжения и возможной деформации крепежа. Поэтому для соединений на срез рекомендуется применять болты DIN 931. При этом важно соединить детали с таким расчетом, чтобы кромки оказались на участке стержня, лишенном резьбы. Это позволит гарантировать высокую надежность соединения.