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बोल्ट तन्यता और अपरूपण शक्ति कैलकुलेटर
ISO 898-1 property-class data से metric bolts का ultimate tensile load, साथ में simplified shear capacity estimate की गणना करें। Bolt size और property class चुनें।
इस कैलकुलेटर को Vibromera की इंजीनियरिंग टीम ने विकसित और सत्यापित किया है, जो Balanset पोर्टेबल संतुलन उपकरणों की निर्माता है।
परिणाम
अंतिम तन्यता भार
टूटने से पहले बोल्ट द्वारा सहन किया जा सकने वाला अधिकतम तनाव बल:
- आरएम — गुण वर्ग से प्राप्त परम तन्यता शक्ति (एमपीए)
- As — तन्यता तनाव क्षेत्र (मिमी²), आईएसओ 898-1 / आईएसओ 261 से
अपरूपण क्षमता (सरलीकृत अनुमान)
ISO 898-1 bolts के tensile और proof-load properties को परिभाषित करता है — यह नहीं shear strength निर्दिष्ट नहीं करता। यहाँ दिखाई गई value व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला simplified engineering estimate है, जो shear strength को tensile strength का लगभग 60% मानता है (von Mises criterion के आधार पर, τ ≈ 0.58 σ):
डबल शियर के लिए, 2 से गुणा करें (दो शियर प्लेन)।
⚠️ अपरूपण डिज़ाइन नोट: वास्तविक shear capacity इस पर निर्भर करती है कि shear plane threads से गुजरता है या unthreaded shank से, joint slip और plate bearing पर, और fatigue loading पर। Design codes अपने स्वयं के values परिभाषित करते हैं — उदाहरण के लिए Eurocode 3 (EN 1993-1-8) F का उपयोग करता हैवी = αवी × fub × A with αवी = classes 4.6, 5.6 और 8.8 के लिए 0.6, लेकिन classes 4.8, 5.8, 6.8 और 10.9 के लिए 0.5, साथ में partial safety factors। Shear-loaded joints को हमेशा लागू structural या mechanical design code के विरुद्ध verify करें, केवल इस simplified estimate के आधार पर नहीं।
आईएसओ 898-1 के अनुसार संपत्ति वर्ग
| कक्षा | आरएम (एमपीए) | आरपी0.2 (एमपीए) | सामान्य उपयोग |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | कमज़ोर, सामान्य प्रयोजन |
| 5.8 | 520 | 420 | संरचनात्मक, गैर-पूर्व-भारित |
| 8.8 | 800 | 640 | ऑटोमोटिव, मशीनरी (सबसे आम) |
| 10.9 | 1040 | 940 | उच्च-शक्ति संरचनात्मक |
| 12.9 | 1220 | 1100 | अधिकतम मजबूती (मिश्र धातु इस्पात) |
व्यावहारिक उदाहरण
दिया गया: एम10 बोल्ट, गुण वर्ग 8.8, एकल कतरन
As = 58.0 मिमी², आरएम = 800 एमपीए
एफt = 800 × 58.0 = 46,400 N = 46.4 kN
एफs = 0.6 × 800 × 58.0 = 27,840 N = 27.8 kN
⚠️ ध्यान दें: ये सुरक्षा कारकों के बिना अधिकतम क्षमताएं हैं। डिज़ाइन उद्देश्यों के लिए उपयुक्त सुरक्षा कारक (आमतौर पर स्थैतिक के लिए 2-3, थकान के लिए 4-6) लागू करें।
तन्य प्रतिबल क्षेत्रफल (As) वह प्रभावी अनुप्रस्थ-काट क्षेत्रफल है जिसका उपयोग थ्रेडेड फास्टनर की तन्य भार क्षमता की गणना में किया जाता है। यह नाममात्र शैंक क्षेत्रफल से छोटा होता है क्योंकि इसमें थ्रेड रूट की ज्यामिति को ध्यान में रखा जाता है। मान ISO 898-1 में सारणीबद्ध हैं।
अंतिम तन्य भार Ft = Rm × As है, जहाँ Rm अंतिम तन्य सामर्थ्य (गुण वर्ग से) है और As तन्य प्रतिबल क्षेत्रफल है। उदाहरण के लिए, वर्ग 8.8 बोल्ट के लिए Rm = 800 MPa है।
पहली संख्या (8) न्यूनतम अंतिम तन्य सामर्थ्य का 1/100वाँ भाग (800 MPa) दर्शाती है। दूसरी संख्या (8) यील्ड और अंतिम सामर्थ्य के अनुपात (0.8) का 10 गुना है। इसलिए यील्ड ≈ 800 × 0.8 = 640 MPa।
ISO 898-1 अपरूपण सामर्थ्य निर्दिष्ट नहीं करता — यह केवल तन्य और प्रूफ-लोड गुणों को कवर करता है। एक सामान्य सरलीकृत अनुमान अपरूपण सामर्थ्य को तन्य सामर्थ्य का 60% मानता है: Fs = 0.6 × Rm × As, जो वॉन मीज़ेस यील्ड मानदंड पर आधारित है। यूरोकोड 3 (EN 1993-1-8) जैसे डिज़ाइन कोड अपने स्वयं के गुणांक (गुण वर्ग के अनुसार 0.6 या 0.5) तथा सुरक्षा गुणांक लागू करते हैं। द्वि-अपरूपण (दो तलों) के लिए 2 से गुणा करें।
प्रूफ लोड वह अधिकतम बल है जिस पर स्थायी विरूपण नहीं होता (प्रत्यास्थ सीमा)। अंतिम तन्य सामर्थ्य टूटने से पहले का अधिकतम बल है। अधिकांश गुण वर्गों में प्रूफ लोड प्रतिबल यील्ड सामर्थ्य का लगभग 90% होता है।
इस पृष्ठ पर वर्णित प्रक्रियाओं को Vibromera टीम द्वारा Balanset-1A का उपयोग करके विकसित और फील्ड में परीक्षित किया गया है, जो ऑन-साइट रोटर बैलेंसिंग के लिए एक पोर्टेबल डुअल-चैनल बैलेंसर और वाइब्रेशन एनालाइज़र है।
पेशेवर फील्ड बैलेंसिंग उपकरण और सॉफ्टवेयर। 50 से अधिक देशों में उपयोग किया जाता है।
