Все виды крепежных изделий
+7(831)
423-53-03
(многоканальный)

Виды головок и шлицев

Головка крепежного элемента – это конструктивный элемент на верхнем конце крепежного элемента, имеющий несущую поверхность, благодаря которой крепеж удерживает закрепляемый элемент в зафиксированном положении. На несущую поверхность воздействует продольная нагрузка (нагрузка на вырыв). В случае отсоединения головки от тела крепежного элемента крепежный элемент становится непригодным к дальнейшему выполнению своих полезных функций. Поэтому прочность соединения головки крепежного элемента со стержнем является критическим показателем качества всех видов крепежа, а особенно тех, монтаж которых выполняется ударным способом (например, анкер-клин, ударный шуруп и т.п.)

Виды головок достаточно многообразны, их выбор определяется требованиями к внешнему виду монтируемой конструкции или конкретными условиями монтажа. В ассортименте 3К представлены все основные виды головок крепежных элементов, а именно:

1. Потайная – после установки она полностью утапливается в материале закрепляемого элемента и обеспечивает сохранение ровной поверхности.

 

2. Потайная двойная – усиленная разновидность потайной головки, выдерживающая большие нагрузки при монтаже в твердые  материалы  как методом вкручивания, так и ударным методом.

 

3. Потайная усеченная – разновидность потайной головки, позволяющая более эффективно прижимать закрепляемый элемент к материалу основания за счет увеличения длины резьбы крепежного элемента и образования на головке упорной нижней площадки, поверхность которой перпендикулярна действию нагрузки  на  вырыв.

 

4. Потайная типа «рожок» - разновидность потайной головки, обеспечивающая эффективное прижимание гипсокартона к материалу основания.  Специальная  выгнутая  форма  головки, напоминающая  рожок,  оптимально  воспринимает  нагрузку  на  вырыв,  передаваемую  на закрепленный  лист  гипсокартона.

 

5. Полукруглая головка эффективно удерживает закрепляемый элемент благодаря широкой несущей поверхности. Используется там, где нет необходимости сохранять ровную поверхность u1079 закрепляемого элемента.

 

6. Полукруглая головка с пресс-шайбой – разновидность полукруглой головки с увеличенной несущей поверхностью и уменьшенной высотой головки. Благодаря расширенной несущей поверхности этот вид головки отлично подходит для закрепления листовых материалов или фиксации нескольких проводов или витков проволоки.

 

7. Узкая цилиндрическая головка имеет минимальную несущую поверхность, но при монтаже полностью утапливается в закрепляемом  элементе. Используется в крепежных элементах, фиксирующихся как в материале основания, так и в закрепляемом элементе  с помощью резьбы, которая и выполняет основную функцию закрепления.

 

8. Трапециевидная головка имеет увеличенную несущую поверхность, иногда на ней имеются стопорные насечки.

9. Шестигранная головка – одна из самых старых форм головок крепежных элементов, стандартизированная под  соответствующие размеры ключей. Сегодня для монтажа шестигранных головок с помощью электроинструмента используются  специальные шестигранные насадки.

 

10. Шестигранная головка с пресс-шайбой имеет те же функции, что и простая шестигранная, но имеет несколько большую несущую поверхность.

 

Как видим, многие виды головок являются модификациями одного из основных типов головок – потайной, полукруглой, шестигранной. Особенностью потайного типа головок является то, что их высота входит в номинальную длину крепежного элемента, тогда как высота всех других типов головок не включается в этот параметр.

Следует отметить, что представленная выше классификация относится к ассортименту крепежных элементов 3К и не является исчерпывающей, так как разнообразие сфер применения крепежа проявляется в соответствующем разнообразии их конструкционных

элементов, в т.ч. головок.

Кроме несущей функции, головка выполняет функцию передачи усилия на стержень крепежного элемента при монтаже.  Для этого либо используют специальный инструмент, соответствующий форме головки (например, гаечный ключ к квадратной или шестигранной головке) либо инструмент, входящий в углубление u1089 специальной формы на торце головки - шлиц. Шлиц появился на потайных видах головок, форма и внешняя боковая поверхность которых недоступна для передачи усилия при установке. Шлиц и форма инструмента, которым производится сборка конструкции, соосны и совпадают по форме, что обеспечивает эффективную передачу момента вращения и давления на головку и стержень крепежного элемента. Самая простая форма шлица – прямая сквозная прорезь на головке крепежного элемента. По-немецки шлиц (Schlitz) означает «щель, прорезь», и именно это слово было позаимствовано в русский язык для обозначения любых углублений на головке крепежного элемента, выполняющих функцию передачи момента вращения на стержень крепежного элемента при монтаже или демонтаже.

Сегодня шлицы используются не только на потайных видах головок, так как это приводит к экономии металла при производстве крепежа и соответствующего инструмента под определенный шлиц (он значительно компактнее, чем инструмент для передачи вращательного усилия  непосредственно на внешнюю поверхность крепежного изделия). Формы шлицев стандартизированы в соответствии с типами приводов. Понятие привода относится как к шлицу крепежного элемента, так и к форме его головки, а также к рабочему наконечнику инструмента, с помощью которого устанавливается крепеж. В российском ГОСТ 27017 «Изделия крепежные. Термины и определения» перечислено 16 видов приводов, а в мировой практике используется более 40 разновидностей приводов.

Очень долго (с конца 15-го столетия) прямой шлиц оставался единственным конструкционным элементом для эффективной передачи момента вращения на потайные головки крепежных элементов. В 1936 г. американец Генри Филипс запатентовал крестообразный шлиц, и это изобретение стало революцией в технологии монтажа, открыв пространство для совершенствования методов монтажа резьбовых крепежных элементов. По сравнению с прямым, крестообразный шлиц значительно надежнее удерживал конец инструмента в головке крепежного элемента и свел к минимуму вероятность повреждения u1075 головки (т.н. «срыва» шлица) при демонтаже или повторном монтаже крепежного элемента. В СССР крестообразный шлиц попал в 1945 г. вместе с трофейным американским бомбардировщиком В-29 «Летающая крепость», который захватили китайцы на Дальнем Востоке и передали дружественной социалистической стране. Советские

инженеры полностью скопировали стратегический бомбардировщик, спроектировав в 1953 г. отечественный Ту-4 и среди прочих деталей переняли крестообразный шлиц.

Сегодня в практике строительства наиболее широко встречаются следующие виды приводов:

 

1. Прямой шлиц;

 

2. Крестообразный шлиц типа Phillips (согласно DIN5260 – крестообразный типа Н);

 

3. Крестообразный шлиц типа Pozidriv (согласно DIN5260 – крестообразный типа Z);

 

4. Комбинированный шлиц типа Pozidriv + прямой;

 

5. Шлиц в виде шестиконечной звезды типа Torx;

 

6. Шестигранный;

 

7. Остаются в употреблении приводы без шлицев, монтаж осуществляется непосредственным приложением вкручивающего усилия к внешней боковой поверхности головки, как, например, к шестигранной без шлица.

 

Каждый вид привода имеет свои недостатки, которые устранялись в ходе развития инженерной мысли. Каждый новый вид привода оказывался лишенным тех или иных недостатков своих предшественников. Сегодня самым современным из массово использующихся видов шлицев является Torx и его модификации. Продолжают появляться новые виды приводов, имеющие довольно узкую сферу применения, как, например, привод Mortorq – новейшая модификация крестообразного шлица от Phillips Screw Company, использующаяся в аэрокосмическом крепеже. Мы же будем говорить о шлицах, массово используемых в области строительства.

Для сравнения эффективности шлицев (приводов) учитываются следующие главные функциональные параметры:

 

1. Степень передачи крутящего момента вращения от рабочего инструмента на крепежный элемент;

 

2. Площадь контакта наконечника инструмента с головкой крепежного элемента;

 

Чем выше степень передачи крутящего момента на крепежный элемент без разрушения его головки, тем более эффективным является шлиц. По этому показателю абсолютным лидером из массовых видов шлицев является Torx, звездообразная форма которого передает на крепежный элемент до 90% усилия, подаваемого на рабочий инструмент. Для сравнения, крестообразные шлицы передают только 50% подаваемого усилия, а шестигранный – чуть более 20%. Тот же принцип сравнения используется и по второму параметру – и здесь так же уверенно лидирует шлиц Torx и его модификации.

 

Естественно, самым неэффективным видом является самый старый из шлицев – прямой.

 

В приведенной ниже таблице показана эволюция шлицев в виде перечня конструктивных и функциональных недостатков, устранявшихся при переходе от старых к современным видам шлицев:

 

Вид шлица

Оставшиеся недостатки

1. Прямой

 

А. Практически невозможно зафиксировать наконечник инструмента соосно с крепежным

элементом, что приводит к соскальзыванию инструмента и его преждевременному износу, а

также к повреждению поверхности  закреп- ляемого элемента и чревато получением травмы рабочим.

Б. Прямой шлиц невозможно использовать в местах закрепления, где доступ к головке

крепежного элемента есть только под некоторым углом к его оси.

В. Отсутствие возможности четкой соосной фиксации инструмента по отношению к крепежному элементу делает невозможным автоматизированное вкручивание.

Г. Прямой шлиц не способен передавать высокий момент вращения.

2. Шестигранный

 

А. Шестигранный шлиц способен передавать высокий момент вращения на крепежный элемент только на протяжении недолгого времени, затем в нем появляются небольшие вмятины и увеличивается угол холостого хода инструмента.

3. Крестообразный (Phillips, Pozidriv)

 

А. Из-за наклонной формы углубления крестообразный шлиц не способен длительно удерживать тесный контакт с наконечником инструмента, что приводит к дополнительным потерям в передаче вращающего усилия на крепежный элемент и выскальзыванию инструмента из-за перенаправления нагрузки по наклонным внутренним стенкам шлица.

Б. Крестообразный шлиц не способен выдер-живать перегрузки на завершающем этапе монтажа, когда крепежный элемент уже не проворачивается в материале основания так же быстро, как в начале монтажа. Требуется резкое прекращение вращательного движения инструмента, иначе происходит износ головки крепежного элемента.

В. Излишнее усилие или попытка монтажа под углом к оси крепежного элемента, как правило,

заканчивается повреждением рабочего нако-нечника инструмента или головки крепежного

изделия.

4. Звездообразный (Torx)

 

А. Все еще не обеспечивает полного контакта рабочего наконечника инструмента с головкой

крепежного элемента, но позволяет выполнять монтаж под небольшим углом к оси крепежного

элемента без потери момента вращения.

 

Итак, максимальной эффективностью сегодня обладает шлиц типа Torx. Перечень его функциональных преимуществ наиболее полон по сравнению с остальными видами приводов крепежных элементов:

 

Преимущества

Прямой

Шестигранный

Крестообразный

Torx

Минимизация риска выскальзывания

инструмента

-

+

-

+

Пригодность для использования

автоматизированных процессах сборки

конструкций

-

+

+

+

Угол приложения силы

н/д

60

н/д

15

Полнота контакта наконечника инструмента с головкой  крепежного элемента

-

-

-

+

Отсутствие необходимости ограничения

вращательного  усилия инструмента на

завершающем этапе установки

-

+

-

+

Высокая степень передачи момента вращения от

инструмента на крепежный элемент

-

-

-

+

Повсеместное наличие соответствующих рабочих

наконечников для инструмента на рынке

+

+

+

+

 

Оценив все вышеперечисленные факторы, мы можем дать комплексную оценку эффективность приводов и шлицев по 10-балльной системе:

Прямой шлиц – 1 балл;

Крестообразные шлицы Phillips и Pozidriv– 1,5-2 балла;

Шестигранный шлиц – 3 балла;

Звездообразный шлиц Torx – 6 баллов;

Звездообразный внешний Torx (т.е. головка в форме 6-конечной звезды со сглаженными лучами) – 9 баллов (благодаря сочетанию высокого соотношения передаваемого вращательного усилия на крепежный элемент к моменту вращения, подаваемому на инструмент, и отсутствия холостого хода инструмента, так же как и опасности соскальзывания инструмента с головки крепежного изделия).

К сожалению, внешний привод Torx пока что не нашел широкого применения в общей практике строительства из-за высоких затрат на соответствующее высадочное оборудование, необходимое для производства крепежа с таким приводом. Также следует отметить, что с помощью комбинации любого типа шлица с прямым конечные пользователи крепежа получают возможность использовать для монтажа как дорогой современный, так и более дешевый инструмент старого образца.

© ООО «ТД Сварог», 2013.
Инструменты и крепеж оптом в Нижнем Новгороде

Тел. +7 (831) 423-53-03 (многоканальный)
Факс: +7(831) 295-92-70/71