Шайба Гровера: для чего создавалась и в чем эффект применения

Шайба Гровера: для чего создавалась и в чем эффект применения

Ко времени изобретения шайбы Гровера в мире начался стремительный рост числа механизмов с движущимися частями. В результате этого движения возникали вибрации, приводящие к раскрутке резьбовых соединений, влекущие за собой не только выход из строя узлов механизма, но и неисправимые поломки дорогостоящих конструкций. Изобретенная Гровером шайба, стала революционной в технике.

Ее часто называют пружинной, хотя это же определение можно присвоить и другим метизам. Но в те времена, имея двойную изогнутость и острый угол поднимающегося витка усеченной пружины, она:

  • радикально увеличивала силы трения между витками в резьбовом соединении, за счет увеличения их прижима друг к другу;
  • препятствовала раскручиванию соединения за счет шипа разреза.

Шайба гровер материал

Со временем конструктив пружинной шайбы гровера в угоду простоте массового производства значительно упростился, но определенные требования обрели признаки классичности.

Пружинная шайба гровер — материалы для изготовления

В основном гровер изготавливается из углеродистой пружинной стали и подвергается закалке. Для нормального взаимодействия с материалом металлических изделий, которыми осуществляется крепеж, шайба должна быть тверже их, чтобы «вгрызаясь» в их металл при раскручивании, препятствовать ему.

Существуют гроверы, изготовленные из алюминия, бронзы, латуни и даже меди, для метизов из соответствующего металла. Стальные же могут подвергаться воронению (чернению), хромированию, анодированию (создание окисной пленки) и прочее.

Также иногда горизонтальным плоскостям шайб гровера придают определенную шероховатость для увеличения сил трения между поверхностями соединяемых деталей. Пример этому — кованый железнодорожный гровер, называемый путевой шайбой.

Шайба с шероховатостью

А двухвитковые пружинные шайбы, используемые в клеммных болтах, которые служат для крепления рельс, имеют еще более резко выраженный эффект сопротивления раскручиванию.

Пружинная шайба гровер

Это происходит благодаря тому, что, в отличие от гровера, они не превращаются в плоскую деталь после окончательной сборки.

Применение и варианты исполнения шайбы гровера

Вообще, чаще всего гровер присутствует в болтовых соединениях. Но еще чаще вместе с обычной цилиндрической шайбой, которая за счет увеличенной площади контакта дополнительно препятствует рассоединению винтовой пары.

Шайба гровер

Сегодня существуют 2 варианта исполнения гровера.

Варианты исполнения гровера

Второй — более сложный в производстве, но является все же более надежным, выдерживающим большие динамические и разнонаправленные нагрузки.

Большинство винтовых соединений имеют правую навивку, т.е. вкручиваются или накручиваются по часовой стрелке, а при визуальном осмотре их витки поднимаются вправо. Гроверы для таких метизов имеют подъем витка также по часовой стрелке. Но некоторая часть крепежа изготавливается с левой резьбой. Она применяется для крепления вращающихся частей механизма, которые во время этого вращения могут спровоцировать одновременное выкручивание крепежа.

При использовании обратной резьбы она будет стремиться к затяжке при вращении. Так, например, разные направления резьбы на гайках ступиц колес автомобилей с разных его сторон. Можете себе представить последствия самопроизвольной разборки такого соединения? Вот и гроверы для левой резьбы имеют при визуальном осмотре подъем витка против часовой стрелки.

Шайба гровер материал

Будьте внимательны при установке пружинной шайбы гровера и применяйте ее в соответствии с направлением резьбы.

Недостатки шайбы гровера

Но, прежде чем говорить о недостатках гровера, назовем его главное достоинство: дешевизна и технологичность производства.

А теперь – о главных претензиях к этой пружинной шайбе.

Виброустойчивость и шайба гровер

Все более динамичные машины требуют значительно более радикальных решений по сопротивлению самоотвинчиванию резьбовых соединений. Силы гровера становится уже недостаточно. А ряд экспериментов (с конца 80-х годов 20-го столетия) немецких, а вслед за ними американских и британских исследователей, указывают, что не все так хорошо у знаменитой шайбы. А именно:

Схема шайбы гровер в болтах

  • после сборки узла с гровером, он превращается в обычную плоскую шайбу с незначительным эффектом натяга, лишь слегка увеличивающего силу трения между витками;
  • «вгрызание» шайбы в металл при раскручивании, не обеспечивает достаточного сопротивления ему;
  • шайба почти во всех случаях не подлежит вторичному использованию ввиду наличия остаточной деформации.

В связи с чем, на многих современных образцах зарубежной техники можно часто увидеть замену шайбы на другие элементы.

Чем можно заменить пружинную шайбу гровера

А вариантов замены – множество. Мы перечислим самые распространенные:

  • Самоконтрящаяся гайка. В верхней ее части вмонтирована пластиковая вставка, гасящая вибрационные колебания и препятствующая самораскручиванию соединения. Это самый дорогой, но на сегодня – самый эффективный и технологичный способ.

Самоконтрящаяся гайка

  • Пружинная тарельчатая шайба. Очевидно, что она использует часть изначальной идеи оригинального гровера, но еще более проста в производстве.

Пружинная тарельчатая шайба

  • Коронная гайка. Требует сверления ответного крепежного элемента с последующей фиксацией шплинтом. Обеспечивает надежное, но отчасти ступенчатое, сопряжение деталей.

Коронная гайка

  • Зубчатый фланец. Практически шайба с насечкой, срощенная с гайкой. Эффект от использования – понятен.

Зубчатый фланец

  • Гайка с цилиндрическим поясом. Требует наличия у ответной детали продольного шлица (или шлицов)

Гайка с цилиндрическим поясом

  • Контрящая шайба. В ней множество зубчиков препятствуют раскручиванию соединения.

Контрящая шайба

  • Шайбы с усиками. Требуют отверстия или выборки для одного из усиков в детали, а остальные усики загибаются на грани гайки или головки винта. Имеется множество вариантов конструкции таких шайб.

Шайба с усиками

  • Адгезионная фиксация. Различные составы, наносимые на резьбу, после полимеризации препятствующие разборке резьбового соединения.

Фиксатор резьбы

  • Проволочные замки. Используется при расположении рядом нескольких крепежных деталей – чаще болтов или винтов.

Проволочные замки

Также важно помнить, что даже простая окраска может стать достаточным фактором фиксации. А в более тяжелых случаях применяется боковая фиксация соединения при помощи винта или штифта, расклепывание выступающей резьбы, а в самых тяжелых случаях – сварка, но последние 2 варианта – практически не разборны.

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами ;)

Комментарии8 комментариев

 

  1. Андрей:

    Реализуем проволоку квадратную 4,5х4,5 ГОСТ 11850-72(ст.65г),а также круг пустотелый 26х10 высокопрочный (ст.28хгн3фт),проволоку нагартованную 12х18н10т (ТУ 3-1002-77 ВО.) Недорого тел.89049942500.Евгений

  2. Юрий Иванович:

    Очень хорошая и обширная статья, как и очень хороший сайт!

    Спасибо админу за работу и создание своего детища + вкладывание в него своей души!

    Коммент не заказной, просто показал жене, что такое гровер (в передаче его назвали неправильно) + принцип его действия!

    Удачи админу и процветания его сайту!

  3. Ольга:

    Вы не поверите — решила уточнить значение этого слова, нашла эту статью, прочитала, восхитилась. Вообще, даже слово «гровер» звучит очень надежно.
    Действительно, успехов админу !

  4. Алексей:

    подскажите есть ли нормативный документ в котором указано,что гровер нельзя использовать дважды?если можно название и ссылку на документ.

  5. Руслан:

    У ВАС МАТЕРИАЛ А НАСТРОЙКЕ ГРОВЕРНОЙ ШАЙБЫ НА АВТОМАТЕ

  6. Павел:

    В статье про шайбы Гровера нет разбора их поведения при разных температурах.
    Ясно, что при очень низких или высоких температурах поведение, а значит и применение, будет различаться. Меня интересует вопрос — до каких температур при нагревании сохраняются упругие свойства?
    Т.е. существуют ли высокотемпературные шайбы гровера (порядка 500-600 оС)?
    Я их пытаюсь использовать в качестве пружины для сохранения контакта между деталями при их нагреве. Детали по разному переносят нагрев и одна из них пластически деформируется (утоньшается, выдавливается)из за приложенной силы крепежной гайки. Т.е. появляется зазор, который и должна компенсировать шайба Гровера. Но то, что можно найти в метизах, не выдерживает и 200 оС.
    Может есть другие способы решить проблему? Масштаб событий — миллиметры (захваты для мех. испытаний образцов на растяжение).

  7. Сергей:

    Добрый день. Подскажите, пожалуйста, самоконтрящаяся гайка — для одноразового использования ил возможно ее многократно откручивать и закручивать?

  8. Аноним:

    Но́рм

Комментарии и вопросы читателей