Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Чем отличается болт от винта

Что выбирать?

Чтобы понять, какой крепежный элемент вам необходимо выбрать, рекомендуется обратить внимание на область, в которой предстоит их применять. Рассмотрим подробнее область использования болтов

Рассмотрим подробнее область использования болтов.

  • Очень часто болтовые соединения используются при изготовлении и сборке мебельной атрибутики. При собственноручном изготовлении мебели придется самостоятельно подбирать болты, но в случае приобретения готовой продукции все комплектующие будут приложены, а также инструменты, необходимые для работы с крепежами.
  • Болты определенного размера активно используются в машиностроении, в особенности для сцепления важных деталей. Благодаря надежности таких креплений можно не сомневаться в безопасности различных автомобильных и других передвижных конструкций.
  • Очень часто некоторые виды болтов эксплуатируются в укреплении каменных кладок и сцеплении ходовой части машин с их основным каркасом. Такие болты называются анкерными и являются самыми большими и крепкими из всего ассортимента данного вида. Также их можно заметить в применении при монтаже оконных и дверных конструкций, изготовлении светильников, а также при монтаже натяжных и подвесных потолков.
  • Еще один необычный вид – рым-болты, которые имеют нестандартный размер и область применения. Все дело в том, что вместо головки у этого крепежного элемента есть монтажное кольцо, которое в совокупности с масштабными габаритами позволяет применять его в крепежных конструкциях тросов и цепей с подъемным механизмом.
  • Также нельзя не упомянуть об использовании болтовых креплений в медицине, например, при выполнении стоматологических или ортопедических операций.

Что касается винтового способа крепления, то он также активно эксплуатируется в некоторых областях.

  • Коническая резьба на винтовых крепежах допускает использование деталей как при сквозных отверстиях, так и в глухих конструкциях. Чаще всего это встречается в соединении мебельных элементов, неподверженных высоким нагрузкам, поскольку в противном случае резьба может быть деформирована и конструкция разрушится.
  • Плоский конец болтов допускает их использование в промышленности и сельском хозяйстве, но с одним нюансом – их невозможно вкручивать даже под самым минимальным углом наклона, поскольку надежность крепежа будет обеспечиваться только за счет перпендикулярного расположения.
  • Винты со скрытой шляпкой применяются при сборке мебели, а точнее – при соединении между собой нескольких деревянных деталей, имеющих плоскую форму. Именно при использовании такого вида крепления можно обеспечить конструкцию не только надежностью, но и привлекательностью внешнего вида.
  • Винты также активно используются в машиностроении, выполняя различные функции.

О том, чем отличаются болт, винт и шуруп, вы можете узнать из видео ниже.

Основные отличия

Итак, рассмотрев основные характеристики и определения болтов и винтов, мы может приступить к выявлению отличительных черт у этих изделий.

  • Прежде всего, они отличаются между собой способом крепления. Винт, хоть и допускает использование гаек, все же предназначен для крепления в резьбовых отверстиях, как и болт – для соединения с определенными деталями.
  • Чаще всего при размещении болт остается неподвижным, а прокручиванию подвергается лишь деталь, взаимодействующая с ним. Винт, в свою очередь, полностью прокручивается при размещении, до конца резьбового соединения и полной, надежной фиксации.
  • Как уже ранее было упомянуто, при работе с этими деталями используются разные инструменты и какого-либо универсального ключа или отвертки, к сожалению, не существует.
  • Разница между этими крепежами кроется также в том, что абсолютно все виды болтов оснащены головкой, а некоторые винты скрытого типа ее не имеют.
  • Также эти элементы различаются между собой тем, что их головки при фиксации располагаются по-разному. Головка болта всегда остается на поверхности соединения, в то время как винтовая верхняя часть становится единым целым с поверхностью, поскольку вкручивается вглубь детали.
  • Резьбовая разметка у этих элементов также может несколько разниться. Например, винтовая ножка имеет резьбу, нанесенную по всей поверхности, в то время как у болта она расположена лишь на определенной части. По этому фактору их очень просто отличить друг от друга.
  • Помимо этого, различия кроются и в прочности соединения с использованием этих крепежных элементов. Винтовые соединения при проводимых расчетах учитывают лишь показания нагрузки на растяжение вдоль оси, которое приводит к разрыву.

Болт, шпилька, винт

Для уточнения стоит обратиться к официальному документу, коим является ГОСТ 27017‑86 «Крепежные изделия. Термины и определения». В нем собраны все основные характеристики по каждому конкретному метизу.

Согласно этому «словарику» и винт и болт – это крепежные изделия, имеющие стержень с наружной резьбой. Это, в принципе, ничего нам не говорит, потому как почти все основные метизы обязаны состоять из стержня. Однако в тексте ГОСТа есть то, что и расшифровывает, собственно, чем винт отличается от болта. Таких характеристик две.

Болт имеет головку, в то время как его сородич – обладатель некоего «конструктивного элемента для передачи крутящего момента», и это далеко не всегда такая же шестигранная или полукруглая головка. «Элементом» может быть и просто шлиц, нанесенный на один из концов тела винта.

Еще одно отличие – это способ соединения. Болтовой (его так и называют) отличается обязательным наличием дополнительного крепления – гайки, в то время как винтовое крепление требует только наличия резьбы, ею и обходится.

Не будем останавливаться и сравним другие крепежные изделия, ведь, болт, шпилька, винт, а еще шуруп и саморез часто мимикрируют друг под друга. 

 Шпилька – крепежное изделие, очень похожее на винт и болт, отличия правда, только в одной части, а именно в стержне с резьбой. Вообще-то, именно это – цилиндрическое тело с нарезкой на обоих концах или по всей длине – и представляет из себя шпилька. Она используется, когда появляется необходимость скрепить две поверхности, порой с оставлением промежутка между ними.

Шуруп – отличительной чертой этого крепежа считается особенность наконечника. Он, как правило, имеет конусообразный вид, что позволяет данному метизу самому создавать резьбу внутри поверхности, в которую его вкручивают. Впрочем, шурупы настолько интеллигентны, что требуют для себя предварительной обработки в виде отверстия, ибо чаще всего их используют в соединениях довольно мягких материалов – пластмассы или дерева.

Более брутальный старший брат шурупа – саморез или самонарезающий шуруп. И вот тут-то с терминами происходит загвоздка. Болт, шпилька, винт – тут различия вроде бы относительно понятны. Что касается шурупа и самореза, ГОСТ 27017-86 не считает их ни равноправными типами крепежных изделий, ни даже подвидами. Официальная версия такова: шуруп – метиз в виде стержня со специальной нарезкой и коническим окончанием, которое формирует резьбу в отверстии рабочей поверхности.

Болт и винт отличия

А вот то, что мы привыкли называть саморезом – это не шуруп, хотя по конструкции практически ему идентичен, а самонарезающий винт, отличием которого является наконечник в виде конуса и умение самостоятельно формировать резьбу просто сразу в детали. Ну а если оканчивается сверлом, правильное официальное название такого крепежа будет самосверлящий самонарезающий винт. Довольно сложное имя, особенно для идентификации крепежных изделий в магазинах.

Чтобы не запутывать потенциальных покупателей, сами производители часто уходят от официальных, стандартизированных названий. Размеры и качественные характеристики крепежных изделий соответствуют ГОСТ, а вот наименования упрощаются. Винт и болт отличия означают сами себя, если первый небольших размеров, а второй поставляется сразу с гайкой. Шурупом называют изделия с коническим незаостренным наконечником, а вот под саморезами чаще всего подразумевают крепежи со сверлом. Тут уж точно сложно ошибиться.

Первый этап расчета воздушного винта

Расчет винта условно можно разделить на три последовательных этапа. Целью первого этапа расчета является определение предполагаемых радиуса, тяги и КПД винта. Исходными данными первого этапа являются:

  • располагаемая мощность двигателя N, Вт
  • частота вращения винта , 1/с
  • максимально допустимый радиус винта из условий его расположения на самолете R , м
  • расчетная скорость винта Vo , м/с
  • максимально допустимая окружная скорость конца лопасти u , м/с
  • плотность воздуха , кг/м3
  • исходный желаемый КПД
  • шаг снижения желаемого КПД

Расчет целесообразно вести с использованием международной системы единиц СИ. Если частота вращения винта задана в оборотах в минуту, то, воспользовавшись формулой

ее необходимо перевести в радианы в секунду.

Расчетная скорость винта V выбирается в зависимости от назначения СЛА и величины

где К-расчетное максимальное аэродинамическое качество сверхлегкого самолета; m -взлетная масса.

При Эo = 1,2Vотр , где Vотр -расчетная скорость отрыва самолета.

При значениях величины Э от 1000 до 1500 за расчетную скорость винта Vо целесообразно принимать крейсерскую скорость полета Vкр .

И при значениях Э более 1500 за расчетную скорость можно принять скорость, вычисленную по формуле

При выборе Vо следует учитывать то обстоятельство, что при заданной мощности двигателя уменьшение расчетной скорости V ведет к уменьшению максимальной скорости полета, а ее увеличение — к ухудшению взлетных характеристик СЛА.

Исходя из условия недопущения трансзвуковых течений, скорость конца лопасти u . не должна превышать 230… 250 м/с и только в отдельных случаях, когда не предполагается установка редуктора, а винт не может снять полную мощность двигателя, допускается до 260 м/с.

Исходное значение желаемого КПД выше 0,8 для скоростных и выше 0,75 для нескоростных СЛА выбирать нецелесообразно, поскольку на практике это неосуществимо. Шаг его снижения первоначально можно принять равным 0,05 и затем уменьшать по мере приближения к действительному значению КПД.

На основании исходных данных последовательно определяются:

  • требуемое значение осевого КПД
  • максимальное значение коэффициента нагрузки В, при котором можно получить желаемое значение
  • тяга, которую будет иметь винт на скорости Vo , при заданном значении предполагаемого КПД
  • минимальное значение ометаемой площади Sом и наименьший радиус винта, при котором можно получить желаемый КПД

Если потребный радиус R окажется больше граничного RГР , то это значит, что первоначально заданный КПД получен быть не может. Необходимо уменьшить на выбранную величину и цикл повторить, начиная с определения нового значения ? . Цикл повторяется до тех пор, пока не выполнится условие RRГР . Если это условие выполнилось, то далее производится проверка, не превышает ли окружная скорость конца лопасти uК допустимое значение uК.ГР .

Если uК uК.ГР , то задается новое значение на величину меньше предыдущего, и цикл повторяется.

После определения значений радиуса R, тяги Р и КПД винта можно переходить ко второму этапу расчета.

История

Чертёж вертолёта Да Винчи. 1480-е годы.

Идея воздушного винта происходит от архимедова винта.

Известен чертёж Леонардо Да Винчи с изображением прообраза вертолёта с несущим винтом. Винт всё ещё выглядит как архимедов.

Аэродромическая машина М. В. Ломоносова. Модель.

В июле 1754 года Михаил Ломоносов провёл демонстрацию аэродромической модели. На ней лопасти уже уплощены, что приближает их к современному виду. Предполагается, что Ломоносов использовал образ китайской детской игрушки — бамбукового вертолётика.

Современная японская игрушка такетомбо — бамбуковый вертолёт, происходящая от китайского варианта. Слева — бамбук, справа — пластик.

Вред для здоровья

Люди, употребляющие первитин, платят дорогую цену. И она заключается далеко не в денежном эквиваленте. Вопрос жизненно важный, потому что от него напрямую зависит здоровье человека, его способность продолжить свое бытие.

Наркотик комплексно действует на человека, затрагивая его физическое и психическое состояние. Из-за приема препарата возникает возбуждение нервных клеток, что может стать причиной отека мозга разной степени. И исход тут один – летальный. Психическое состояние меняется коренным образом. Из примерного семьянина, хорошего друга и товарища человек может превратиться в нечто такое, что трудно описать словами. Зависимы от первитина люди испытывают галлюцинаторно-бредовые психозы. Один из них имеет название “Измена”. После него следует либо смерть наркомана, либо его опадение в психиатрическую больницу для длительного лечения. Выражаться такое состояние может разными способами. Например, больной может подозревать других в измене, обыскивать дом, квартиру по 10-15 раз в сутки. Тратить часа и дни для того, чтобы найти признаки измены в постельном белье и проводить другие сумасшедшие манипуляции.

Также у зависимых появляется страх. Они боятся всего, что их окружают. В таком состоянии человек сутками может находиться в замкнутом, темном пространстве, боясь выбраться наружу. Не редко такое поведение доводило наркомана до смерти от истощения, так как страх подавляет все жизненно важные потребности организма. Так как первитин изготавливается самостоятельно, раствор может быть заражен. Внутривенное введение такой инъекции вызывает судороги, припадки, высокую температуру в 40 градусов. Последствием становятся смерть наркомана, отек внутренних органов и мозга, эпилептические припадки.

Общие понятия

Винт и болт

Болт и винт — ГОСТ 7798 даёт ясное определение каждому из элементов.

Все о крепежных изделиях с терминами и названиями, стандарты по изготовлению, указаны в ГОСТе 27017-86.

Не всегда ясно, почему разработчики разделили терминологию двух во многом схожих метизов.

Стандартизация наука точная она показывает, отчего произошли подобные разграничения.

Крепежный элемент, с наличием наружной резьбы предназначенный фиксировать в определенном месте предметы, называют болтом.

Визуально он представлен цельным резьбовым стержнем, завершением которого служит цилиндрическая или шестигранная головка. С помощью болтов крепят в строительстве различные конструктивные панели, соединяют разъёмные механизмы в аппаратуре, оборудовании, машинах. Применение того или иного метиза происходит после определения рабочего объекта.

Винты относятся к той же группе предметов по своей функциональности. Они популярны в скреплении технических материалов, различных видов изделий из промышленности. Без винтов, к примеру, не обходится сборка мебели.

На производство этого метиза используют:

  • кислотоупорную сталь
  • цинковоникелевые сплавы
  • латунное вещество
  • бронзу
  • медь

Винты хорошие проводники электрического тока, если ими скрепляют электродетали в оборудовании.

Один конец прямого стержня заканчивается своеобразной формой:

  • цилиндрической
  • полусферической
  • конусной
  • многогранной

Этот метиз бывает как маленьким, так и большим (для машиностроения). Головка, покрывавшая стержень разделена прорезью, шлицем. Этим сечением определяют, какую отвертку применить плоскую или крестовую, разрезы сделаны специально для них.

Принцип работы

Устройство состоит из наклоненной под углом к горизонту полой трубы с винтом внутри. Она была изобретена Архимедом примерно в 250 году до н. э. либо в Греции ранее. Винт можно представить, как наклонную плоскость, навёрнутую на цилиндр.

Винт вращается обычно с помощью ветряного колеса, либо вручную. В то время, как поворачивается нижний конец трубы, он собирает некоторый объём воды. Это количество воды будет скользить вверх по спиральной трубе во время вращения вала,
пока наконец вода не выльется из вершины трубы, снабжая ирригационную систему.

Контактная поверхность между винтом и трубой не обязана быть идеально водонепроницаемой, потому что относительно большое количество воды черпается за один поворот по отношению к угловой скорости винта. Кроме того, вода, просачивающаяся из верхней секции винта, попадает в предыдущую секцию и так далее, таким образом, в машине достигается динамическое равновесие, что препятствует уменьшению механической эффективности.

«Винт» не обязан поворачиваться внутри неподвижной оболочки, он может вращаться вместе с нею как одно целое. Винт может быть герметично прикреплён с помощью смолы или другого связующего к оболочке либо отлит из бронзы как одно целое с оболочкой, как, по предположению некоторых исследователей, были сделаны устройства, орошавшие висячие сады в Вавилоне. Изображения древнегреческих и древнеримских водяных винтов показывают, что винт двигался человеком, наступавшим на внешнюю оболочку, чтобы вращать весь аппарат как единое целое, что требовало, чтобы корпус был жестко скреплён с винтом.

Современные архимедовы винты, используемые для осушения польдеров в Голландии.

Сравнение деталей

Для начала, винт соединяется иначе, чем болт. Они используются на разных схемах нагрузки. Хоть схематически болт и винт похожи, большое значение имеет и применение этих инструментов: болт проходить сквозь детали полностью, а винт вкручивается отверткой в одну из деталей, имеющей резьбу.

Винт

Также важно знать о расчетах деталей: расчет винта состоит в нераскрытии стыка, то есть нагрузка приходится на участок, размещенный вдоль оси соединительных деталей, расчет болта — в срезе, из-за которого нагрузка приходится на место, которое перпендикулярно скрепленным деталям. Винт вкручивается или выкручивается отверткой или торцевым ключом, вставленным в надрез на его головке

Болт затягивают гайкой или гаечным ключом. Также при соединении двух деталей болт не прокручивается внутрь, в то время как винты, которые используются в подвижных, вращаются именно таким образом.

Винт вкручивается или выкручивается отверткой или торцевым ключом, вставленным в надрез на его головке. Болт затягивают гайкой или гаечным ключом. Также при соединении двух деталей болт не прокручивается внутрь, в то время как винты, которые используются в подвижных, вращаются именно таким образом.

Головка винта углубляется при вкручивании в крепительную деталь, болтовая головка остается снаружи. Сам термин слова «винт» обозначает «резьба», болт же означает «стержень». Также винты часто выполняются в маленьких, даже крошечных размерах. Например, для скреплений часовых механизмов и других миниатюрных устройствах. Стоит заметить, что болтовое соединение разъединяется срезанием болта, винтовое — срезанием резьбы.

Болты

Характерные особенности в сравнении

Чем отличаются друг от друга болт и винт ответит способ закрепления предметов. При болтовом вкручивании перпендикулярную нагрузку направляют на срез.

Болтовое соединение

Когда вкручивают винты, опираются на ось, смыкающихся деталей. Установка этих элементов также отличается. Болтом пронзают конструктивный, совмещенный элемент, через заранее подготовленное отверстие, закрепляют соединение гайкой, прикрученной к стержню. Для гайки требуется специальный гаечный ключ, подходящий к её размерам.

Винты закручивают отвертками, торцевыми ключами, подходящими к прорези. Более крепкими соединениями считаются болтовые, они не позволяют прокручиваться скрепленным предметам. С винтовым креплением могут передвигаться подвижные механизмы.

Винтовое соединение

Выступающая над стержнем форма приносит свои функции. Винты вкручивают заподлицо с поверхностью, часто их не заметно. Болт виден своей головкой, его для разъединения выкручивают или срезают. Винт убирают с помощью отвертки, их существует большое ассортиментное количество разных размеров.

Применение болта

Болт не только сжимает сопрягаемые детали, но также предотвращает их сдвиг. Поэтому перед соединением в них необходимо просверлить специальное калиброванное отверстие, равное по диаметру утолщению на ножке болта. Например, для крепежа М10 отверстие должно быть ровно 10 мм, если диаметр отверстия будет отличаться – детали не будут надёжно закреплены от сдвига. На хвостовике с резьбой размещают шайбу, затем закрепляют соединение гайкой. Если место соединения подвержено вибрации, то дополнительно используют шайбу гровера, препятствующую самовольному откручиванию гайки.

Применение болтов при ремонте автомобиля

Схемы крепления лопастей

Лопасти несущего винта крепятся к втулке, свободно вращающейся вокруг вала вертолёта. Существует следующие основные виды таких соединений.

Шарнирное соединение

Шарнирное соединение на Ми-8

При шарнирном соединении, изобретённом Хуаном де Ла Сьерва, лопасти крепятся к корпусу втулки последовательно через осевой, вертикальный и горизонтальный шарниры. Благодаря шарнирному сочленению лопастей с корпусом втулки значительно снижаются переменные напряжения в элементах несущего винта и уменьшаются передающиеся от винта на фюзеляж вертолёта моменты аэродинамических сил.

Горизонтальные шарниры обеспечивают возможность махового движения лопастей вверх-вниз; вертикальные позволяют лопастям совершать колебания в плоскости вращения, возникающие под действием переменных сил лобового сопротивления и сил Кориолиса, появляющихся при колебаниях лопасти относительно горизонтального шарнира; осевые шарниры предназначены для изменения углов установки лопастей.

Во время полёта на вертолётах с шарнирным соединением можно увидеть, что лопасти в воздухе описывают не круг, а фигуру в виде воронки или конуса.

Упругое (бесшарнирное) соединение

Упругое соединение на MBB Bo 105

Роль вертикального и горизонтального шарнира при таком соединении играет упругий элемент, изготовленный из композитных материалов, или торсион.
Это позволяет по сравнению с шарнирным соединением уменьшить число деталей, уменьшить трудоёмкость обслуживания, устранить необходимость смазывания и увеличить ресурс несущего винта в 3—10 раз.
На несущем винте с таким соединением может быть значительно повышена эффективность управления по сравнению с шарнирным, что способствует увеличению манёвренности вертолёта, к тому же уменьшается явление «земного резонанса».

Полужёсткое соединение

Полужёсткое соединение лопастей вертолёта фирмы Bell

При такой схеме две лопасти винта жёстко крепятся к центральной втулке по типу качелей (коромысла): когда одна лопасть совершает маховое движение вверх, другая совершает симметричное движение вниз.
Лётчик, изменяя положение ручки управления вертолётом, тем самым изменяет положение всей плоскости вращения несущего винта.
Вертолёт с полужёсткой втулкой несущего винта обладает хорошими характеристиками управляемости. Важным преимуществом такой схемы является её простота (отсутствие высоконагруженных подшипников в шарнирах, демпферов и центробежных ограничителей свеса лопастей), облегчающая и удешевляющая изготовление винта и обслуживание его в эксплуатации. Вертолёты с полужёсткой схемой серийно производят фирмы Bell и Robinson.

Жёсткое соединение

Лопасти винта жёстко крепятся к втулке, установленной на приводном валу, с использованием только осевого шарнира.
Такая схема является самой простой, но в то же время наиболее подверженной разрушительным вибрациям. К тому же такая схема обладает повышенной массой по сравнению с шарнирным соединением.
Стоит отметить, что переменные нагрузки на лопасти несущего винта в этом случае могут быть уменьшены за счёт гибкости самих лопастей.

Жёсткое соединение применяется в воздушных винтах самолётов и до изобретения Хуаном де Ла Сьерва шарнирного соединения использовалось на всех экспериментальных вертолётах начала 20-го века.
В настоящее время такое соединение можно найти в несущих винтах вертолёта Sikorsky X2.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации