כלי הנדסי חינמי
מחשבון חוזק מתיחה & גזירה של ברגים
חשב את עומס המתיחה האולטימטיבי של ברגים מטריים מנתוני property class של ISO 898-1, יחד עם הערכת קיבולת גזירה מפושטת. בחר גודל בורג ומחלקת תכונות.
מחשבון זה פותח ואומת על ידי צוות ההנדסה של Vibromera, יצרנית מכשירי האיזון הניידים Balanset.
תוצאות
עומס מתיחה אולטימטיבי
כוח המתיחה המקסימלי שבורג יכול לעמוד בו לפני שבר:
- Rm — חוזק מתיחה מרבי (MPa), לפי דרגת החוזק
- As — שטח מאמץ מתיחה (mm²), מתוך ISO 898-1 / ISO 261
קיבולת גזירה (הערכה מפושטת)
ISO 898-1 מגדיר את תכונות המתיחה ועומס ההוכחה של ברגים — הוא אינו לֹא מגדיר חוזק גזירה. הערך המוצג כאן הוא הערכה הנדסית מפושטת ונפוצה הלוקחת את חוזק הגזירה ככ-60% מחוזק המתיחה (בהתבסס על קריטריון von Mises, τ ≈ 0.58 σ):
עבור גזירה כפולה, הכפל ב-2 (שני מישורי גזירה).
⚠️ הערת תכנון גזירה: קיבולת הגזירה בפועל תלויה בשאלה אם מישור הגזירה עובר דרך התבריגים או דרך הגזע הלא מושחל, בהחלקת המפרק ובמיסב הצלחת, ובעומס עייפות. קודי תכנון מגדירים ערכים משלהם — למשל Eurocode 3 (EN 1993-1-8) משתמש ב-Fו = αו × fub × A עם αו = 0.6 עבור מחלקות 4.6, 5.6 ו-8.8 אך 0.5 עבור מחלקות 4.8, 5.8, 6.8 ו-10.9, יחד עם מקדמי בטיחות חלקיים. תמיד אמתו חיבורים בעומס גזירה מול קוד התכנון המבני או המכני הרלוונטי, ולא רק מול הערכה מפושטת זו.
דרגות חוזק לפי ISO 898-1
| דרגה | Rm (MPa) | Rp0.2 (MPa) | שימוש אופייני |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | חוזק נמוך, שימוש כללי |
| 5.8 | 520 | 420 | מבני, לא טעון מראש |
| 8.8 | 800 | 640 | רכב, מכונות (הנפוץ ביותר) |
| 10.9 | 1040 | 940 | חוזק מבני גבוה |
| 12.9 | 1220 | 1100 | חוזק מרבי (פלדת סגסוגת) |
דוגמה מעשית
נתון: בורג M10, דרגת חוזק 8.8, גזירה יחידה
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
⚠️ הערה: אלה קיבולות הקצה ללא מקדמי בטיחות. יש להחיל מקדמי בטיחות מתאימים (בדרך כלל 2–3 לעומס סטטי, 4–6 לעייפות) לצורכי תכן.
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.
ההליכים המתוארים בעמוד זה פותחו ונבדקו בשטח על ידי צוות Vibromera באמצעות ה-Balanset-1A, מאזן דו-ערוצי נייד ומנתח רטט לאיזון רוטורים באתר העבודה.
מכשירי איזון ותוכנה מקצועיים לשטח. בשימוש ביותר מ-50 מדינות.
