Besplatni inženjerski alat
Kalkulator vlačne i posmične čvrstoće vijaka
Izračunajte krajnje vlačno opterećenje metričkih vijaka iz podataka o razredu svojstava prema ISO 898-1, uz pojednostavljenu procjenu nosivosti na smicanje. Odaberite veličinu vijka i razred svojstava.
Ovaj kalkulator razvio je i provjerio inženjerski tim Vibromere, proizvođača prijenosnih instrumenata za balansiranje Balanset.
Rezultati
Krajnje vlačno opterećenje
Maksimalna vlačna sila koju vijak može podnijeti prije loma:
- Rm — granična vlačna čvrstoća (MPa), iz klase svojstava
- As — površina vlačnog naprezanja (mm²), prema ISO 898-1 / ISO 261
Nosivost na smicanje (pojednostavljena procjena)
ISO 898-1 definira vlačna svojstva i svojstva probnog opterećenja vijaka — ne ne specificira čvrstoću na smicanje. Ovdje prikazana vrijednost široko je korištena pojednostavljena inženjerska procjena koja uzima da je čvrstoća na smicanje približno 60% vlačne čvrstoće (na temelju von Misesova kriterija, τ ≈ 0.58 σ):
Za dvostruko smicanje, pomnožite s 2 (dvije ravnine smicanja).
⚠️ Napomena o projektiranju na smicanje: Stvarna nosivost na smicanje ovisi o tome prolazi li ravnina smicanja kroz navoj ili nenavojni trup vijka, o proklizavanju spoja i tlačnom naprezanju ploče te o zamornom opterećenju. Projektni propisi definiraju vlastite vrijednosti — npr. Eurocode 3 (EN 1993-1-8) koristi Fv = αv × fub × A s αv = 0.6 za razrede 4.6, 5.6 i 8.8, ali 0.5 za razrede 4.8, 5.8, 6.8 i 10.9, zajedno s djelomičnim sigurnosnim faktorima. Spojeve opterećene na smicanje uvijek provjerite prema primjenjivom građevinskom ili strojarskom projektnom propisu, a ne samo prema ovoj pojednostavljenoj procjeni.
Klase svojstava prema ISO 898-1
| Razred | Rm (MPa) | Rp0,2 (MPa) | Tipična upotreba |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | Niska čvrstoća, opća namjena |
| 5.8 | 520 | 420 | Strukturni, bez prednaprezanja |
| 8.8 | 800 | 640 | Automobilska industrija, strojevi (najčešće) |
| 10.9 | 1040 | 940 | Visokočvrsta konstrukcijska primjena |
| 12.9 | 1220 | 1100 | Maksimalna čvrstoća (legirani čelik) |
Praktični primjer
Dano: Vijak M10, klasa čvrstoće 8.8, jednostruko 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 granični kapaciteti bez faktora sigurnosti. Za potrebe projektiranja primijenite odgovarajuće faktore sigurnosti (obično 2-3 za statiku, 4-6 za umor).
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.
Postupke opisane na ovoj stranici razvio je i terenski testirao tim Vibromera koristeći Balanset-1A, prijenosni dvokanalni balanser i analizator vibracija za balansiranje rotora na terenu.
Profesionalni instrumenti i softver za balansiranje na terenu. Koriste se u više od 50 zemalja.
