Ilmainen suunnittelutyökalu
Pultin veto- ja leikkauslujuuden laskuri & painolaskuri
Laske metristen pulttien murtovetokuorma ISO 898-1:n lujuusluokkatietojen perusteella sekä yksinkertaistettu arvio leikkauskestävyydestä. Valitse pulttikoko ja lujuusluokka.
Tämän laskurin on kehittänyt ja varmentanut Vibromeran suunnittelutiimi, joka valmistaa kannettavia Balanset-tasapainotuslaitteita.
Tulokset
Murtovetokuorma
Suurin vetovoima, jonka pultti kestää ennen murtumista:
- Rm — murtolujuus (MPa) lujuusluokasta
- As — vetojännityspinta-ala (mm²), standardin ISO 898-1 / ISO 261 mukaan
Leikkauskestävyys (yksinkertaistettu arvio)
ISO 898-1 määrittää pulttien veto- ja koekuormaominaisuudet - se ei ei määritä leikkauslujuutta. Tässä esitetty arvo on laajasti käytetty yksinkertaistettu tekninen arvio, jossa leikkauslujuus oletetaan noin 60 %:ksi vetolujuudesta (von Misesin kriteerin perusteella, τ ≈ 0.58 σ):
Kaksoisleikkauksessa kerro kahdella (kaksi leikkaustasoa).
⚠️ Huomio leikkausmitoitukseen: Todellinen leikkauskestävyys riippuu siitä, kulkeeko leikkaustaso kierteen vai sileän varren läpi, liitoksen luistosta ja levyn pintapaineesta sekä väsymiskuormituksesta. Suunnittelunormit määrittävät omat arvonsa - esim. Eurokoodi 3 (EN 1993-1-8) käyttää Fv = αv × fub × A with αv = 0.6 luokille 4.6, 5.6 ja 8.8 mutta 0.5 luokille 4.8, 5.8, 6.8 ja 10.9 yhdessä osavarmuuslukujen kanssa. Tarkista aina leikkauskuormitetut liitokset sovellettavan rakenne- tai koneensuunnittelunormin mukaan, älä pelkästään tämän yksinkertaistetun arvion perusteella.
Lujuusluokat standardin ISO 898-1 mukaisesti
| Luokka | Rm (MPa) | Rp0,2 (MPa) | Tyypillinen käyttö |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | Matalalujuinen, yleiskäyttöinen |
| 5.8 | 520 | 420 | Rakenteellinen, ei esikuormitettu |
| 8.8 | 800 | 640 | Autoteollisuus, koneet (yleisin) |
| 10.9 | 1040 | 940 | Korkealujuinen rakenteellinen |
| 12.9 | 1220 | 1100 | Suurin lujuus (seosteräs) |
Käytännön esimerkki
Annettu: M10-pultti, lujuusluokka 8.8, yksileikkaus
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
⚠️ Huomautus: Nämä ovat murtokuorman kapasiteetteja ilman varmuuskertoimia. Käytä suunnittelussa sopivia varmuuskertoimia (yleensä 2–3 staattiselle kuormitukselle ja 4–6 väsymiskuormitukselle).
Vetojännityspinta-ala (As) on tehollinen poikkileikkauspinta-ala, jonka avulla lasketaan kierteellisen kiinnitysosan vetokuorman kestävyys. Se on pienempi kuin varren nimellispinta-ala, koska siinä huomioidaan kierteen juuren geometria. Arvot on taulukoitu standardissa ISO 898-1.
Murtovetokuorma on Ft = Rm × As, missä Rm on murtovetolujuus (lujuusluokasta) ja As on vetojännityspinta-ala. Esimerkiksi luokan 8.8 pultin Rm = 800 MPa.
Ensimmäinen numero (8) on 1/100 minimimurtovetolujuudesta MPa:na (800 MPa). Toinen numero (8) on 10-kertainen myötö- ja murtolujuuden suhde (0,8). Siten myötölujuus ≈ 800 × 0,8 = 640 MPa.
ISO 898-1 ei määritä leikkauslujuutta, vaan se kattaa ainoastaan veto- ja koekuormaominaisuudet. Yleinen yksinkertaistettu arvio on, että leikkauslujuus on 60 % vetolujuudesta: Fs = 0,6 × Rm × As, perustuen von Misesin myötöehtoon. Mitoitusstandardit, kuten Eurokoodi 3 (EN 1993-1-8), käyttävät omia kertoimiaan (0,6 tai 0,5 lujuusluokasta riippuen) sekä varmuuskertoimia. Kaksileikkeisessä liitoksessa (kaksi tasoa) kerrotaan kahdella.
Koekuorma on suurin voima, joka ei aiheuta pysyvää muodonmuutosta (kimmoraja). Murtovetolujuus on suurin voima ennen murtumista. Koekuormajännitys on useimmissa lujuusluokissa noin 90 % myötölujuudesta.
Tällä sivulla kuvatut menetelmät on kehittänyt ja kenttätestannut Vibromera-tiimi Balanset-1A-laitteella, joka on kannettava kaksikanavainen tasapainotuslaite ja tärinäanalysaattori roottoreiden tasapainotukseen paikan päällä.
Ammattimaiset kenttätasapainotuslaitteet ja -ohjelmistot. Käytössä yli 50 maassa.
