Почему откручивается гайка на колесе

Обновлено: 23.01.2025

Информация

1. Вступление

Практически в каждом техническом изделии, независимо от его сложности, используются резьбовые соединения. Основным преимуществом резьбовых крепежных элементов по сравнению с большинством других состоит в том, что такое соединение можно многократно разбирать и использовать повторно. Тем не менее, оно может стать источником проблем, вызванных самопроизвольным ослаблением.

Проблема самоослабления известна с начала промышленной революции, и в течение последних 150 лет изобретатели разрабатывали способы предотвратить ее.

Несчастные случаи, непосредственно вызванные самораскручиванием крепежа, случаются в различных сферах и порой могут привести к катастрофическим последствиям.

3. Почему резьбовой крепеж самопроизвольно раскручивается?

Затянутое крепежное соединение может самопроизвольно раскручиваться, когда витки резьбы начинают двигаться относительно друг друга. Такое движение происходит, когда сдвигающее усилие, действующее на соединение, больше, чем сила сопротивления трению, создаваемая преднагрузкой болта. При многократных поперечных движениях этот механизм может привести к тому, что крепеж полностью раскрутится.

Рис. 4. Так называемые, графики затухания преднагрузки используются для определения сопротивления конкретного типа крепежа самопроизвольному ослаблению. Такие графики отображают преднагрузку болта в зависимости от количества циклов испытаний.

4. Тест на самопроизвольное ослабление узла крепления

Юнкер разработал вибростенд для исследования влияния сдвигающего усилия на детали, соединенные резьбовым крепежом. Вибростенд позволяет передавать циклическое поперечное смещение в резьбовое соединение. Датчик нагрузки внутри соединения позволяет непрерывно контролировать нагрузку на болт, когда к резьбовому соединению прилагается движение в поперечном направлении.

Рис 6. Некоторые, так называемые, блокирующие устройства совершенно неэффективны в предотвращении раскручивания. Например, установка спиральной шайбы под головку болта может привести к ослаблению соединения быстрее, чем при использовании одного болта.
Тестирование шайбы-гровера подробно описано в отдельной статье.

5. Самоконтрящиеся гайки

Такие гайки часто используются для предотвращения полного раскручивания болтового соединения. Известно, что по мере того, как преобладающий крутящий момент увеличивается, увеличивается как сопротивление самораскручиванию, так и напряжение кручения, вызванное трением на витках резьбы. Вибростенд Юнкера был модифицирован для того, чтобы к соединению одновременно прилагались напряжение трения и поперечная нагрузка. Схема проведения испытаний показана на рисунке 9.

Рис.8. Самоконтрящиеся гайки действительно можно рассматривать только как устройства фиксации болтов (при поперечном смещении соединения), а не как «контргайки».

6. Разжимание

Рис 9. Вибростенд Юнкера был модифицирован для того, чтобы к соединению одновременно прилагались напряжение трения и поперечная нагрузка. При определенных условиях самоконтрящиеся гайки могут продолжать самопроизвольно раскручиваться и в итоге просто сорвутся с болта.

Рис. 10. При увеличении видно, что поверхности гладких на вид поверхностей не такие уж гладкие. Это создает локализованные очаги высокого напряжения, когда резьбовое соединение подвегается нагрузкам. Это приводит к частичному разрушению контактных поверхностей и уменьшению преднагрузки. Разрушение поверхности происходит как во время затягивания, так и после, когда нагрузке подвергаются все составляющие элементы.

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

Причины самооткручивания болтов и как этого избежать

Конечно, подавляющее большинство водителей сразу винят шиномонтажников, которые, по их мнению, не затянули колеса. Однако это далеко не всегда так и причин самопроизвольного отворачивания колес может быть достаточно много. Например, как могло открутиться колесо, затянутое динамометрическим ключом моментом, регламентированным заводом производителем автомобиля? Неисправный ключ? Нет, ключ проверен, момент затяжки совпадает с эталонной динамометрической головкой. Но, почему, даже в этом случае, колеса иногда откручиваются?

Рассмотрим возможные причины возникновения такой ситуации:

Колесо открутилось сразу после шиномонтажных работ. Автомобиль нигде не простаивал, все случилось в движении в постоянном присутствии водителя.
Вы видели, как шиномонтажник по правилам затянул все колеса, но одно из них открутилось на ходу.
Вы сами затягивали все болты (гайки), но через определенное время некоторые болты были утеряны.
Колесо открутилось спустя несколько дней, а то и недель после шиномонтажных работ.
Все четыре колеса открутились через несколько десятков километров после их установки.

Из всех перечисленных примеров лишь пятый можно условно отнести к вине шиномонтажного центра. В этом случае, действительно, монтажник забыл затянуть крепеж на стоящем автомобиле. Скорей всего он его наживил навесу и не дотянул после опускания автомобиля.

После перечисления данных причин можно сделать вывод, что только качественные детали крепления колес могут исключить возможность их самостоятельного откручивания. Необходимо всегда следить за их состоянием и соответствием типу используемых дисков. Кроме этого, никогда не затягивайте диски пневмоинструментом. Если же гайки открутились через несколько дней или недель, то причины могут быть следующие:

В центрах РЛД соблюдается целый ряд процедур в целях исключения подобных случаев:

Время от времени на дорогах или на главном видеосервисе можно наблюдать эпичную картину отстыковки колеса от автомобиля. И хорошо, если это не повлекло за собой тяжёлой аварии, как минимум, потеряэтой детали автомобиля сопровождается серьёзными поломками. И причина главная здесь – несоблюдение несложных правил замены колёс. А многие водители даже не в курсе, как вообще правильно закручивать болты, гайки, крепящие колёсные диски к автомобилю.

Почему откручиваются колеса на ходу

Причины самооткручивания колёс

Недобросовестность работников шиномонтажа является частой причиной проблемы самооткручивания колёс на ходу. Водитель редко следит за его работой, слышно, что гайковёр работает, и ладно. И это немудрено, большое количество городских автовладельцев никогда не меняет резину самостоятельно. И прекрасно, если в той шиномонтажной мастерской работают ответственные сотрудники, которые понимают важность своей работы. А если не так? Понять, что где-то пошло не так, можно лишь в том случае, если у самого есть понимание, как правильно закручиваются гайки. Результатом же излишней доверчивости обычно бывает ситуация, когда на скорости колесо просто покинет вашу машину.

Доверяй, но проверяй

Небрежный работник может сорвать полностью шпильку при откручивании, либо снесёт головку секретки, если ранее соединение было насмерть затянуто, да ещё прикипело ржавчиной. Итак, на что мы обращаем внимание при наблюдении за манипуляциями сотрудника шиномонтажной мастерской? Если шиномонтажник начинает закручивать гайку небрежно, просто вставил гайковёрт и будь что будет, то сервис этот лучше покинуть, и не возвращаться более никогда туда. Окопавшиеся там халтурщики совершенно не переживают по поводу своей работы, испортить любую машину – им как с гуся вода. Но как же правильно? Правильно – когда мастер рукой наживляет гайку\болт, и, после того, как убедился что всё правильно без перекосов по резьбе пошло, пристраивает электрический или пневматический гайковёрт (или ключ). Если закручивать с перекосом, то, один раз это может даже пройти, но при последующем демонтаже придётся шпильку или головку срезать.

Как правильно закручивать гайки на колёсах

Также обращайте внимание на окончание работы гайковёрта: правильный шиномонтажник обязательно проверит, насколько закреплены гайки (их натяжку), используя специальный баллонник. Если этого не произошло, автовладельцу стоит это запомнить. Здесь два варианта, почему без проверки: первый, это настройка гайковёрта на максимально сильную затяжку. Колесо, конечно, не потеряется, однако в следующий раз демонтаж может превратиться в хлопотную задачу с повреждённой резьбой и прочими последствиями перетяжки. Второй момент, это работник мастерской банально игнорирует этот этап затяжки. Здесь вероятный исход – отстыковка колеса на ходу, называемая: упс, не докрутили.

Что предпринять

Проверка затяжки баллонником

Заметив любую халатность со стороны сотрудников шиномонтажа, следует после выезда из сервиса остановиться в удобном месте, и самостоятельно штатным баллонным ключом проверить качество затяжки гаек. В следующий раз обращаться в другое место. Ещё один момент: чтобы облегчить себе операции с колёсными дисками, рекомендуется смазка тонким слоем резьбовой части гаек и болтов. И не слушайте тех гуру, кто говорит, что из-за этого гайки сами откручиваются. При правильной затяжке ничто не откручивается само собой. В двигателе много резьбовых соединений, и всё в масле, но ничего не откручивается самостоятельно.

Водители со стажем наверняка припомнят из своей автомобильной жизни случаи, когда вдруг ни с того ни с сего - открутилось колесо. Из-за чего это происходит и как может возникнуть такая ситуация?

Конечно, подавляющее большинство водителей сразу винят шиномонтажников, которые, по их мнению, не затянули колеса. Однако это далеко не всегда так и причин самопроизвольного отворачивания колес может быть достаточно много. Например, как могло открутиться колесо, затянутое динамомитрическим ключём моментом, регламентированным заводом производителем автомобиля? Неисправный ключ? Нет, ключ поверен, момент затяжки совпадает с эталонной динамометрической головкой. Но, почему, даже в этом случае, колеса иногда откручиваются?

Рассмотрим возможные причины возникновения такой ситуации:

Колесо открутилось сразу после шиномонтажных работ. Автомобиль нигде не простаивал, все случилось в движении в постоянном присутсвии водителя.
Вы видели, как шиномонтажник по правилам затянул все колеса, но одно из них открутилось на ходу.
Вы сами затягивали все болты (гайки), но через определенное время некоторые болты были утеряны.
Колесо открутилось спустя несколько дней, а то и недель после шиномонтажных работ.
Все четыре колеса открутились через несколько десятков километров после их установки.

Если вы уверены, что все колеса были затянуты корректно, но одно колесо открутилось по ходу движения через несколько десятков километров, то причина не в плохом сервисе, а в "уставшей" резьбе шпильки/гайки/болта. Причины возникновения такой ситуации могут быть следующие:

Использован крепеж ненадлежащего качества. Такое бывает, если вы используете болты/гайки неизвестного производителя. Этим грешат китайские производители крепежа, выдерживающие 2-3 нормированных затяжки. После последующих затяжек резьба тянется и не может обеспечить надежность силового соединения. Такой крепеж быстро отпускается при движении с частыми маневрирами, разгонами и торможениями.
Вам затягивали болты/гайки с помощью пневмогайковерта, что категорически неприемлемо. Большинство пневмогайковертов перетягивают резьбовое соединение. После такой затяжки вы либо не сможете открутить с помошью шататного баллонного ключа гайку, либо она открутится сама через 2-3 сезонной установки шин. Мы не раз сталкивались с невозможностью легко открутить гайку или болт после сервиса, использовавшего пневмогайковерт. Причина - затяжка была завершена в момент срыва резьбы. Клиент узнает об этом только в момент отворачивания болтов/гаек. При этом болт мог быть вырван на ходу во время поворота или объезда препятствия. Если были перетянуты все болты, значит, колесо может просто отпасть во время движения.
Угол конуса крепежа не соответсвует углу конуса в отверстии диска! Так бывает, если оригинальными болтами/гайками хотят затянуть неоригинальные колесные диски и наоборот.
Диски затянуты короткими болтами. Обычная ситуация, когда водитель хочет сэкономить и не покупает удлиненные болты при установке неоригинальных легкосплавных дисков с большей толщиной тела привалочной плоскости. Т.е. оригинальные болты оказываются просто короткими и лишь прихватывают диск на 3-4 нитки.
Неверный подбор крепежа по всем параметрам для новых дисков.
Иногда водители ездят без одной или двух гаек или кто-то сорвал шпильку и не спешит ее менять. В это время оставшийся крепеж испытывает повышенные нагрузки, поэтому может "поятнуться" и начать отворачиваться в любой момент.
Разбитые отверстия в дисках, не способные обеспечить полный контакт крепежа по конусу / сфере. Это бывает, если водитель некоторое время ехал под стук открученного диска, добивая его в движении.

Водитель забыл, что открутившееся колесо ремонтировалось на другом сервисе.
Открученное колесо – это следствие попытки неудавшегося воровства.
Вы оставляли машину на сервисе, где могли снять колеса, а вы об этом даже не знали. В этом случае, затруднительно определить затянули ли их правильным моментом. Кстати, на официальных сервисных станциях часто для затяжки дисков не используется специализированный инструмент, а прикручивание колес поручают стажерам. Например, во многих авто для того, чтобы заменить лампочку в противотуманной фаре нужно снять колесо и добраться до специального лючка в подкрылке. Делает эту операцию электрик. Поверьте, не каждый электрик как следует затянет колесо после своей работы.
Резьбу шпильки / болта потянули на сервисе при ремонтных работах. Эта проблема, как писали выше, проявится не сразу.
Есть автомобили, которые требуют регламентной замены шпилек / болтов раз в несколько лет, но об этом клиента не информируют на сервисе либо по халатности, либо по собственному незнанию.
Если владелец авто покупал авто б/у, то он реально не знает физическое состояние крепежа. Хотя визуально все может быть в полном порядке.
Если легкосплавный диск ставится впервые, то следует убедиться в том, что конус в отверстиях не окрашен, так как лакокрасочное покрытие обязательно дает усадку и ослабляет силу затяжки. При установке новых или вновь окрашенных дисков сделайте контрольную затяжку 2-3 раза через каждые 20-30 км.
Следите за состоянием ступицы. Если она покрылась ржавчиной за зиму, то ставить на нее легкосплавный диск без скрупулезной очистки привалочной поверхности нельзя. Диск может не сразу сесть и чуть позже в движении обязательно выбьет ржавчину, появится биение - крепеж ослабнет и начнет отворачиваться.

В центрах РЛД соблюдается целый ряд процедур в целях исключения подобных случаев:

Большинство водителей даже не задумываются, а как на самом деле правильно закручивать гайки (или болты), которыми колесные диски крепятся к их машинам. Работник шиномонтажа что-то там делает своим пневматическим гайковертом — и ладно. В принципе, это объяснимо: мало кто из городских автовладельцев сейчас своими руками меняет резину. Хорошо, если в выбранном вами шиномонтаже трудятся боле-менее вменяемые люди, понимающие, что они делают. А если нет? Вовремя понять это можно, только если сам точно знаешь, как правильно крутить гайки. А если нет, то результатом излишнего доверия может стать ситуация, когда колесо внезапно покинет машину на полном ходу.

Или (это в лучшем случае) во время следующей смены резины при попытке открутить гайку работник шиномонтажа сорвет всю шпильку. А может быть открутит головку болту-секретке из-за прикипевшего ржавчиной или ранее затянутого «насмерть» резьбового соединения. Первое, на что нужно обратить внимание, наблюдая за манипуляциями шиномонтажника — как он начинает заворачивать колесную гайку или болт. Если по принципу: вставил пневмогайковерт и «понеслась» — бегите из этого сервиса. Это значит, что тут окопались разгильдяи и халтурщики, которым испортить вашу машину — как два пальца! Правильно — сначала рукой наживить гайку или болт, убедившись, что она (или он) правильно пошел по резьбе, и только потом пользоваться гайковертом или ключом.

В противном случае можно испортить резьбу так, что потом для демонтажа колеса придется резать шпильку или головку болта. Но идем дальше. Если шиномонтажник закончил работать с гайковертом и не проверил затяжку с помощью «баллонника», автовладельцу стоит сильно насторожиться. Это может означать, в первом случае, что пневмогайковерт настроен так, чтобы затягивать резьбовое соединение слишком сильно. Благодаря этому колесо, конечно же, не открутится самостоятельно, но зато следующий сезонный демонтаж способен обернуться большими проблемами. Перетянутое соединение может повредить резьбу со всеми вытекающими последствиями. Второй возможный исход игнорирования работником шиномонтажа этапа финальной затяжки вручную — открутившееся на ходу колесо по причине под названием «ой, недокрутили».

Поэтому заметив халатное отношение сервисмена, нужно сразу по выезде из мастерской самостоятельно, своим баллонным ключом, проконтролировать качество его работы, при необходимости дозатянутв гайки. И впредь более не пользоваться услугами этого заведения. Кроме того, технически грамотные автовладельцы для серьезного облегчения будущих операций с колесом рекомендуют смазывать тонким слоем графитовой смазки резьбовую (только резьбовую!) часть колесной гайки или болта перед закручиванием. Вопреки расхожему мнению, при правильном усилии затяжки, смазанная гайка или болт никогда самостоятельно не открутится. Не откручиваются же по своей воле многочисленные резьбовые соединения в недрах мотора, хотя там все буквально купается в масле!

Читайте также: