Besplatan Inženjerski Alat
Kalkulator vlačne i smične čvrstoće vijka
Izračunajte krajnje vlačno opterećenje metričkih vijaka na osnovu podataka o klasi čvrstoće prema ISO 898-1, kao i pojednostavljenu procjenu kapaciteta smicanja. Odaberite veličinu vijka i klasu čvrstoće.
Ovaj kalkulator razvio je i provjerio inženjerski tim Vibromera, proizvođač prenosivih instrumenata za balansiranje Balanset.
Rezultati
Maksimalno vlačno opterećenje
Maksimalna vlačna sila koju vijak može izdržati prije loma:
- Rm — čvrstoća na vlačenje (MPa), iz klase svojstava
- As — površina vlačnog naprezanja (mm²), prema ISO 898-1 / ISO 261
Kapacitet smicanja (pojednostavljena procjena)
ISO 898-1 definiše svojstva vlačne čvrstoće i granice tečenja vijaka — ne ne određuje čvrstoću na smicanje. Vrijednost prikazana ovdje je široko korišćena pojednostavljena inženjerska procjena koja uzima čvrstoću na smicanje kao približno 60% vlačne čvrstoće (na osnovu von Misesovog kriterijuma, τ ≈ 0,58 σ):
Za dvostruko smicanje, pomnožiti s 2 (dvije ravnine smicanja).
⚠️ Napomena o proračunu smicanja: Stvarni kapacitet smicanja zavisi od toga da li ravnina smicanja prolazi kroz navoje ili kroz neuvijeni dio tijela vijka, od klizanja spoja i naleganja ploče, te od zamornog opterećenja. Standardi za proračun definišu vlastite vrijednosti — npr. Eurokod 3 (EN 1993-1-8) koristi Fv = αv × fub × A sa αv = 0,6 za klase 4.6, 5.6 i 8.8, ali 0,5 za klase 4.8, 5.8, 6.8 i 10.9, zajedno sa parcijalnim koeficijentima sigurnosti. Uvijek provjerite spojeve opterećene smicanjem prema važećem konstrukcijskom ili mašinskom propisu, a ne samo prema ovoj pojednostavljenoj procjeni.
Klase svojstava prema ISO 898-1
| Klasa | Rm (MPa) | Rp0.2 (MPa) | Tipična upotreba |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | Niska čvrstoća, opća namjena |
| 5.8 | 520 | 420 | Konstruktivni, bez predopterećenja |
| 8.8 | 800 | 640 | Automobilski, masinstvo (najčešće korišteno) |
| 10.9 | 1040 | 940 | Visoka čvrstoća konstrukcijskih dijelova |
| 12.9 | 1220 | 1100 | Maksimalna čvrstoća (legiran čelik) |
Praktični primjer
Zadano: M10 vijak, klasa svojstava 8.8, jednostavno smicanje
As = 58,0 mm², Rm = 800 MPa
Ft = 800 × 58,0 = 46.400 N = 46,4 kN
Fs = 0,6 × 800 × 58,0 = 27.840 N = 27,8 kN
⚠️ Napomena: Ovo su maksimalni kapaciteti bez faktora sigurnosti. Primijenite odgovarajuće faktore sigurnosti (tipično 2–3 za statiku, 4–6 za umor materijala) u svrhe projektovanja.
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.
Procedure opisane na ovoj stranici razvio je i terenski testirao tim Vibromera koristeći Balanset-1A, prenosivi dvokanalni balanser i analizator vibracija za balansiranje rotora na licu mjesta.
Profesionalni instrumenti i softver za balansiranje na terenu. Koristi se u 50+ zemalja.
