Pevnost šroubu, výpočet zatížení | GK EURASIA
Označení hlavy šroubu obvykle obsahuje následující informace:
— značka výrobce (JX, THE, L, WT atd.);
— třída síly;
– šipka proti směru hodinových ručiček (pokud je závit levotočivý).
První číslo udává jmenovitou pevnost v tahu (pevnost v tahu): 1/100 MPa (1/100 N/mm 2 ; ~1/10 kg/mm 2 ). Příklad: (třída pevnosti 9.8) 9*10=900 MPa (900 N/mm2; 91,71 kg/mm2).
Druhé číslo udává procento meze kluzu k pevnosti v tahu (pevnost v tahu): 1/10 %. Příklad: (třída pevnosti 9.8) 9*8=720 MPa (720 N/mm 2 ; 73,37 kg/mm 2 ).
Hodnota meze kluzu je maximální dovolené pracovní zatížení šroubu, nad kterým dochází k nevratné deformaci. Při výpočtu zatížení se použije 1/2 nebo 1/3 meze kluzu s dvojnásobnou nebo trojnásobnou bezpečnostní rezervou.
Podle současné mezinárodní klasifikace mezi vysokopevnostní šrouby patří výrobky, jejichž pevnost v tahu je větší nebo rovna 800 MPa (800 N/mm 2 ; 81,52 kg/mm 2 ). V souladu s tím počínaje 8.8 pro šrouby a 8 pro matice.
Příklady materiálového toku
Příkladem může být běžná kuchyňská vidlička. Ohnutím v jednom směru můžete získat úplně jiný předmět, čímž se naruší jeho plynulost, což vede k deformaci. V tomto případě se materiál pouze deformoval, ale nezlomil, což svědčí o vysokém stupni pružnosti oceli. Závěr: maximální pevnost je mnohem vyšší než výtěžnost.
Jiné kuchyňské vybavení, například nůž, se rozbije, pokud se pokusíte změnit jeho tvar. Závěr: nůž má stejnou tekutost a pevnost, takový výrobek lze nazvat křehkým, přestože je vyroben z oceli.
Podobným praktickým příkladem by bylo zašroubování matice: samotný šroub se zvětší na délku až po určitém působení. Pokud je výsledek experimentu nepříznivý, může se závit na spojovacím prvku přetrhnout.
Můžete se podívat na tematické video, které ukáže, jak testovat šrouby.
Procento prodloužení je průměrný ukazatel, který demonstruje délku deformované části před začátkem porušení. Obrazně můžeme tento druh šroubů nazvat pružnými, což znamená přesně schopnost prodlužování.
Technická terminologie je pro to poměrně jednoduchá: prodloužení není nic jiného než procento nárůstu vzorku ve srovnání s jeho původní velikostí.
Tvrdost materiálu
Tvrdost podle Brinella je charakteristika, která umožňuje určit tvrdost materiálu.
Spojovací materiál z nerezové oceli je také opatřen speciálním označením na horní straně spojovacího prvku.
Typ oceli A2 nebo A4 a pevnost v tahu – 50, 70, 80, příklady: A2-70, A4-80. Spojovací prvky, které mají jasně definovaný závit, jsou barevně odlišeny pro A2 zeleně a pro A4 červeně. Hodnota pro mez kluzu není uvedena.
Například hodnota 70 je nejstandardnější a ukazuje maximální pevnost spojovacích prvků z nerezové oceli.
Maximální tekutost pro kování z nerezové oceli, často pouze referenční hodnota.
Tekutost v tomto případě bude 250 N/mm2 pro A2-70 a asi 300 N/mm2 pro A4-80.
Přibližný nárůst nebude vyšší než 40 %. Jinými slovy, tento typ oceli dokonale mění tvar dříve, než dojde k neopravitelné deformaci.
Staré domácí metody měření podle GOST neumožňovaly věnovat náležitou pozornost maximálním přípustným zatížením šroubů, takže vyrobený hardware byl výrazně nižší kvality ve srovnání s moderními.
Příklad pro co nejpřesnější výpočet zatížení materiálu pomocí klasifikace pevnosti:
Upevnění M12 o síle 8.8, velikosti d2 = 10,7 mm a maximální délce sekce 89,87 mm2. V tomto případě bude maximální přípustný stupeň zatížení: (8*8*10)*89,87;0) = 57520 Newtonů.
Tabulka zatížení pro šrouby z uhlíkové oceli a nerezové oceli.
| ST-4.6 | ST-8.8 | A2-70 | A4-80 | |||||||
| VLÁKNO | d2, mm | Oblast 62, tt2 | Max. zatížení, Newtone | Provozní zatížení, kg | Max. zatížení, Newtone | Provozní zatížení, kg | Max. zatížení, Newtone | Provozní zatížení, kg | Max. zatížení, Newtone | Provozní zatížení, kg |
| M1 | 0,8 | 0,5 | 121 | 322 | 10 | 126 | 151 | |||
| M2 | 1,7 | 2,27 | 544 | 20 | 1 452 | 70 | 567 | 20 | 681 | 30 |
| M3 | 2,6 | 5,31 | 1 274 | 60 | 3 396 | 160 | 1 327 | 60 | 1 592 | 70 |
| M4 | 3,5 | 9,62 | 2 308 | 110 | 6 154 | 300 | 2 404 | 120 | 2 885 | 140 |
| M5 | 4,4 | 15,2 | 3 647 | 180 | 9 726 | 480 | 3 799 | 180 | 4 559 | 220 |
| M6 | 5,3 | 22,05 | 5 292 | 260 | 14 112 | 700 | 5 513 | 270 | 6 615 | 330 |
| M8 | 7,1 | 39,57 | 9 497 | 470 | 25 326 | 1 260 | 9 893 | 490 | 11 872 | 590 |
| M10 | 8,9 | 62,18 | 14 923 | 740 | 39 795 | 1 980 | 15 545 | 770 | 18 654 | 930 |
| M12 | 10,7 | 89,87 | 21 570 | 1 070 | 57 520 | 2 870 | 22 469 | 1 120 | 26 962 | 1 340 |
| M14 | 12,6 | 124,63 | 29 910 | 1 490 | 79 761 | 3 980 | 31 157 | 1 550 | 37 388 | 1 860 |
| M16 | 14,6 | 167,33 | 40159 | 2 000 | 107 092 | 5 350 | 41 833 | 2 090 | 50199 | 2 500 |
| M20 | 18,3 | 262,89 | 63 093 | 3 150 | 168 249 | 8 410 | 65 722 | 3 280 | 78 867 | 3 940 |
| M24 | 21,9 | 376,49 | 90 359 | 4 510 | 240 956 | 12 040 | 94 123 | 4 700 | 112 948 | 5 640 |
| M27 | 24,9 | 486,71 | 116 810 | 5 840 | 311 493 | 15 570 | 121 677 | 6 080 | 146 012 | 7 300 |
| M30 | 27,6 | 597,98 | 143 516 | 7170 | 382 708 | 19130 | 149 495 | 7 470 | 179 394 | 8 960 |
Doplněná tabulka maximálních zatížení nerezových materiálů a vysokopevnostních spojů.
Abyste si byli jisti bezpečností nákladu, můžete bez výčitek svědomí vydělit náklad v Newtonech třiceti.
| Nerezová ocel A2-50 | |||||||
| VLÁKNO | d2, mm | Plocha d2, mm2 | Mez kluzu, MPa | Max. zatížení, Newtone | Provozní zatížení, kg | ||
| M1 | 0,8 | 0,50 | 200 | 100 | |||
| M2 | 1.7 | 2,27 | 200 | 454 | 20 | ||
| M3 | 2,6 | 5,31 | 200 | 1 061 | 50 | ||
| M4 | 3,5 | 9,62 | 200 | 1 923 | 90 | ||
| M5 | 4,4 | 15,20 | 200 | 3 040 | 150 | ||
| MB | 5,3 | 22,05 | 200 | 4 410 | 220 | ||
| M8 | 7,1 | 39,57 | 200 | 7 914 | 390 | ||
| M10 | 8,9 | 62,18 | 200 | 12 436 | 620 | ||
| M12 | 10,7 | 89,87 | 200 | 17 975 | 890 | ||
| M14 | 12,6 | 124,63 | 200 | 24 925 | 1 240 | ||
| M16 | 14,6 | 167,33 | 200 | 33 466 | 1 670 | ||
| M20 | 18,3 | 262,89 | 200 | 52 578 | 2 620 | ||
| M24 | 21,9 | 376,49 | 200 | 75 299 | 3 760 | ||
| M27 | 24,9 | 486,71 | 200 | 97 342 | 4 860 | ||
| MLO | 27,6 | 597,98 | 200 | 119 596 | 5 970 | ||
| Nerezová ocel A2-70 | |||||||
| VLÁKNO | 62 mm | Plocha d2, mm2 | Mez kluzu, MPa | Max. zatížení, Newtone | Provozní zatížení, kg | ||
| M1 | 0,8 | 0,50 | 250 | 126 | |||
| M2 | 1,7 | 2,27 | 250 | 567 | 20 | ||
| M3 | 2,6 | 5,31 | 250 | 1 327 | 60 | ||
| M4 | 3,5 | 9,62 | 250 | 2 404 | 120 | ||
| M5 | 4,4 | 15,20 | 250 | 3 799 | 180 | ||
| MB | 5,3 | 22,05 | 250 | 5 513 | 270 | ||
| M8 | 7,1 | 39,57 | 250 | 9 893 | 490 | ||
| M10 | 8,9 | 62,18 | 250 | 15 545 | 770 | ||
| M12 | 10,7 | 89,87 | 250 | 22 469 | 1 120 | ||
| M14 | 12,6 | 124,63 | 250 | 31 157 | 1 550 | ||
| M16 | 14,6 | 167,33 | 250 | 41 833 | 2 090 | ||
| M20 | 18,3 | 262,89 | 250 | 65 722 | 3 280 | ||
| M24 | 21,9 | 376,49 | 250 | 94 123 | 4 700 | ||
| M27 | 24,9 | 486,71 | 250 | 121 677 | 6 080 | ||
| MLO | 27,6 | 597,98 | 250 | 149 495 | 7 470 | ||
| Nerezová ocel A4-80 | |||||||
| VLÁKNO | 12, mm | Plocha d2, mm2 | Mez kluzu, MPa | Max. zatížení, Newtone | Provozní zatížení, kg | ||
| M 1 | 0,8 | 0,50 | 300 | 151 | |||
| M2 | 1,7 | 2,27 | 300 | 681 | 30 | ||
| M3 | 2,6 | 5,31 | 300 | 1 592 | 70 | ||
| M 4 | 3,5 | 9,62 | 300 | 2 885 | 140 | ||
| M 5 | 4,4 | 15,20 | 300 | 4 559 | 220 | ||
| MB | 5,3 | 22,05 | 300 | 6 615 | 330 | ||
| M 8 | 7,1 | 39,57 | 300 | 11 872 | 590 | ||
| M10 | 8,9 | 62,18 | 300 | 18 654 | 930 | ||
| M12 | 10,7 | 89,87 | 300 | 26 962 | 1 340 | ||
| M14 | 12,6 | 124,63 | 300 | 37 388 | 1 860 | ||
| M16 | 14,6 | 167,33 | 300 | 50199 | 2 500 | ||
| M20 | 18,3 | 262,89 | 300 | 78 867 | 3 940 | ||
| M24 | 21,9 | 376,49 | 300 | 112 948 | 5 640 | ||
| M27 | 24,9 | 486,71 | 300 | 146 012 | 7 300 | ||
| MLO | 27,6 | 597,98 | 300 | 179 394 | 8 960 | ||
Užitečné články:
- Typy šroubů
- O šroubech a šroubech
- Montáž kotev
- Typy samořezných šroubů
- Síla šroubu