Тарельчатый стопорный элемент SCHNORR — коническая пружинная деталь с двусторонними радиальными насечками, объединяющая функции упругого подпора и механической блокировки вращения. Конструктивное отличие от других фиксаторов — одновременное создание осевого усилия за счёт распрямления конуса и врезания зазубрин в опорные поверхности. В отличие от клиновых пар NORD‑LOCK (двух шайб с угловыми поверхностями) или зубчатых плоских колец DIN 6798 (работающих только на пластическом внедрении), данное изделие использует коническую геометрию для постоянной компенсации ослабления затяжки.
Конструктивные особенности
Стопорное устройство SCHNORR базируется на следующих геометрических признаках:
- Тарельчатая (коническая) форма — деталь выполнена в виде усечённого конуса. При затяжке крепежа конус стремится распрямиться, создавая постоянное упругое усилие вдоль оси болта. Это компенсирует потерю предварительного натяжения от вибраций, осадки материалов или температурных деформаций (эффект Belleville spring).
- Трапециевидное поперечное сечение — в отличие от простых тарельчатых пружин (DIN 6796), здесь использован утолщённый профиль с чёткими гранями, обеспечивающий повышенную жёсткость и стабильность упругих характеристик при многократных циклах нагружения.
- Радиальные насечки (зазубрины) на обеих плоскостях — мелкие острые зубья, расположенные по всей поверхности. При затяжке они пластически вдавливаются в опорные зоны гайки/головки винта и скрепляемой детали, создавая механический замок.
- Замкнутое кольцо без разреза — в отличие от пружинных шайб-гроверов (имеющих разомкнутый виток), отсутствие разреза исключает расклинивание и обеспечивает равномерное распределение контактного давления по окружности.
Материал — пружинная сталь (C60S, 1.1211 по EN) или нержавеющая сталь (A2 — 1.4301, A4 — 1.4401). Термообработка (закалка + отпуск) обеспечивает твёрдость 380–450 HV30 (≈39–45 HRC), что гарантирует упругость и износостойкость.
Основные модификации и параметры
Выпускаются два основных исполнения, различающиеся толщиной и назначением:
| Параметр | Тип S (стандартный) | Тип VS (усиленный) |
| Под резьбу болта | М1,6…М36 | М5…М30 |
| Класс прочности болта | до 8.8 | 8.8 и 10.9 |
| Толщина стали (плоской заготовки) | базовая | увеличена на 30% |
| Наружный диаметр | соответствует головке винта | такой же, как у типа S |
| Материал | C60S / A2 / A4 | C60S / A2 / A4 |
Нормирование по стандарту DIN 9250 (тип S или VS). Для типоразмера М6 (тип S): внутренний диаметр 6,4 мм, наружный — 10,0 мм, толщина s=0,7 мм, высота в свободном состоянии h≈1,2 мм. Для М6 (тип VS): s=1,0 мм, h≈1,4 мм.
Принцип двойной фиксации
Механизм работы сочетает два физических эффекта:
- Упругий (силовой) компонент — коническая форма работает как тарельчатая пружина. При затяжке болта конус распрямляется, создавая постоянную осевую силу, поддерживающую предварительное натяжение. Если соединение начинает ослабевать (вибрации, осадка), упругое усилие детали сохраняет контактное давление, замедляя или полностью предотвращая самоотвинчивание.
- Механический (фрикционно-замковый) компонент — радиальные насечки на обеих сторонах врезаются в опорные поверхности, формируя микроканавки. Это создаёт высокое трение и геометрическое запирание, препятствующее провороту.
Важно: данное стопорное устройство не требует специальной ориентации (в отличие от клиновых пар). Эффективность подтверждена испытаниями по методу Динкера (Junker-Vibrationstest согласно DIN 65151): соединение сохраняет предварительное натяжение после 2000 циклов поперечных вибраций, превосходя по остаточной затяжке разрезные пружинные и зубчатые плоские изделия.
Отличие от смежных типов
| Признак | SCHNORR | NORD‑LOCK | DIN 6798 (зубчатая) | Гровер (DIN 127) |
| Конструкция | Одна коническая деталь с насечками | Пара клиновых шайб | Одна плоская с зубьями | Одна разрезная витая |
| Источник фиксации | Упругость конуса + врезание зубьев | Клиновой эффект (α>β) | Пластическое врезание зубьев | Упругость разомкнутого витка |
| Осевой подпор | Да | Нет | Нет | Да (ограниченный) |
| Повторное использование | Да (при отсутствии повреждений) | Да | Нет | 2–3 цикла |
Области применения
Изделие используется в соединениях с интенсивными вибрационными и динамическими нагрузками:
- автомобилестроение — крепление двигателей, коробок передач, подвески, тормозных механизмов;
- станкостроение — узлы с возвратно-поступательным движением, текстильные и металлорежущие станки;
- строительная и дорожная техника — крепление рабочих органов (ковши экскаваторов, отвалы бульдозеров);
- сельхозмашиностроение — газонокосилки, комбайны, почвообрабатывающие агрегаты;
- энергетика, транспорт, судостроение — ответственные резьбовые соединения в условиях вибрации.
Особенности монтажа и эксплуатации
Установка. Деталь размещается выпуклой стороной (вершиной конуса) к головке болта или гайке, вогнутой стороной — к скрепляемой детали. Это обеспечивает правильное направление упругой деформации и максимальную площадь контакта насечек. Не допускается установка двух таких элементов последовательно (стопкой) или совместно с плоской шайбой — это снижает глубину врезания зубьев и нарушает работу конуса.
Затяжка. Момент затяжки — согласно рекомендациям производителя крепежа. Благодаря скользящей геометрии насечек при затяжке не образуется стружка, компоненты не повреждаются.
Совместимость по классам прочности:
- Тип S — болты и винты классов до 8.8.
- Тип VS — высокопрочные болты классов 8.8 и 10.9 (требуется увеличенное усилие затяжки).
Требования к сопрягаемым поверхностям. Твёрдость материалов гайки/головки болта и детали должна быть ниже твёрдости стопорного элемента (380–450 HV30). Иначе насечки не смогут врезаться, и механическое запирание будет неполным. Не рекомендуется применять на очень мягких материалах (дерево, пластик) без подкладных пластин.
Повторное использование. В отличие от зубчатых плоских шайб, данное изделие допускает повторное применение. После демонтажа необходимо визуально оценить состояние насечек и конической формы. Если зубья не сплющены и конус сохранил геометрию, деталь может быть использована повторно без потери стопорных свойств.
Коррозионная стойкость. Стальные исполнения имеют механическое цинковое покрытие (жёлтое или белое) либо чернёные (оксидированные). Для агрессивных сред (морская атмосфера, химическое производство) применяются варианты из нержавеющей стали A2 или A4, не требующие покрытия и сохраняющие работоспособность при повышенной влажности.
В отличие от тарельчатых пружин DIN 6796, которые создают только осевое усилие и не имеют стопорных насечек, рассматриваемый элемент выполняет одновременно функции упругого компенсатора и механического фиксатора. В отличие от клиновых пар NORD‑LOCK, он представляет собой единую деталь, что упрощает монтаж.
