Безплатен инженерен инструмент
Калкулатор за якост на опън и срязване на болтове
Изчислете крайната якост на опън на метрични болтове по данните за клас на якост от ISO 898-1, плюс опростена оценка на носимоспособността на срязване. Изберете размер на болта и клас на якост.
Този калкулатор е разработен и проверен от инженерния екип на Vibromera, производител на преносимите уреди за балансиране Balanset.
Резултати
Крайно опънно натоварване
Максималната сила на опън, която болтът може да издържи преди счупване:
- Rm — максимална якост на опън (MPa), от класа на якост
- As — площ на опънно напрежение (mm²), от ISO 898-1 / ISO 261
Носимоспособност на срязване (опростена оценка)
ISO 898-1 определя свойствата на болтовете при опън и пробно натоварване — той не не определя якост на срязване. Показаната тук стойност е широко използвана опростена инженерна оценка, която приема якост на срязване приблизително 60% от якостта на опън (на база критерия на фон Мизес, τ ≈ 0.58 σ):
За двойно срязване, умножете по 2 (две равнини на срязване).
⚠️ Забележка относно срязването: Действителната носимоспособност на срязване зависи от това дали равнината на срязване преминава през резбата или през гладката част на стеблото, от приплъзването в съединението и натиска върху плочата, както и от уморното натоварване. Проектните норми определят собствени стойности — например Eurocode 3 (EN 1993-1-8) използва Fv = αv × fub × A with αv = 0.6 за класове 4.6, 5.6 и 8.8, но 0.5 за класове 4.8, 5.8, 6.8 и 10.9, заедно с частични коефициенти на безопасност. Винаги проверявайте съединенията, натоварени на срязване, спрямо приложимия строителен или машинен проектен стандарт, а не само спрямо тази опростена оценка.
Класове на свойствата съгласно ISO 898-1
| Клас | Rm (MPa) | Rp0.2 (МПа) | Типична употреба |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | Нискоякостни, общо предназначение |
| 5.8 | 520 | 420 | Структурни, без предварително зареждане |
| 8.8 | 800 | 640 | Автомобилна индустрия, машини (най-често срещани) |
| 10.9 | 1040 | 940 | Високоякостна конструкция |
| 12.9 | 1220 | 1100 | Максимална якост (легирана стомана) |
Практически пример
Дадено: Болт M10, клас на якост 8.8, единично срязване
As = 58,0 мм², Rm = 800 МПа
Ft = 800 × 58,0 = 46 400 N = 46,4 kN
Fs = 0,6 × 800 × 58,0 = 27 840 N = 27,8 kN
⚠️ Забележка: Това са гранични капацитети без коефициенти на безопасност. Приложете подходящи коефициенти на безопасност (обикновено 2–3 за статично натоварване, 4–6 за умора) за целите на проектирането.
The tensile stress area (As) is the effective cross-sectional area used to calculate the tensile load capacity of a threaded fastener. It is smaller than the nominal shank area because it accounts for the thread root geometry. Values are tabulated in ISO 898-1.
Ultimate tensile load is Ft = Rm × As, where Rm is the ultimate tensile strength (from the property class) and As is the tensile stress area. For example, a class 8.8 bolt has Rm = 800 MPa.
The first number (8) represents 1/100th of the minimum ultimate tensile strength in MPa (800 MPa). The second number (8) is 10× the ratio of yield to ultimate strength (0.8). So yield ≈ 800 × 0.8 = 640 MPa.
ISO 898-1 does not specify shear strength — it covers tensile and proof-load properties only. A common simplified estimate takes shear strength as 60% of tensile strength: Fs = 0.6 × Rm × As, based on the von Mises yield criterion. Design codes such as Eurocode 3 (EN 1993-1-8) apply their own factors (0.6 or 0.5 depending on property class) plus safety factors. For double shear (two planes), multiply by 2.
Proof load is the maximum force without permanent deformation (elastic limit). Ultimate tensile strength is the maximum force before fracture. Proof load stress is approximately 90% of yield strength for most property classes.
Процедурите, описани на тази страница, са разработени и тествани на терен от екипа на Vibromera с помощта на Balanset-1A, преносим двуканален балансьор и анализатор на вибрации за балансиране на ротори на място.
Професионални инструменти и софтуер за балансиране на място. Използват се в над 50 държави.
