Besplatni inženjerski alat
Kalkulator svojstava čelika i dopuštenog naprezanja
Odaberite vrstu čelika za pregled mehaničkih svojstava. Izračunava ASME dopušteno naprezanje, granicu izdržljivosti na zamor i faktore sigurnosti za različite vrste opterećenja.
Svojstva i dopušteno naprezanje
ASME dopušteno naprezanje
Prema ASME BPVC Odjeljak VIII Divizija 1, dopušteno naprezanje na sobnoj temperaturi je:
Za austenitne nehrđajuće čelike (koji imaju značajno očvršćavanje), ASME koristi Rm/2,4 umjesto Rm/3,5.
Granica izdržljivosti umora
Za uzorke poliranog čelika bez zareza pri rotacijskom savijanju:
Stvarna čvrstoća na zamor zahtijeva faktore modifikacije za površinsku obradu (ka), veličinu (kb), pouzdanost (kc) itd.:
Faktori sigurnosti prema vrsti opterećenja
| Vrsta opterećenja | Faktor n | Dizajnerski stres |
|---|---|---|
| Statički (prinos) | 1.5 | Rp0,2 / 1,5 |
| Statički (fraktura) | 2,4–3,5 | Rm / 2,4 ili Rm / 3,5 |
| Pulsirajući umor | 2.0 | Se / 2.0 |
| Potpuno preokrenut umor | 2.5 | Se / 2.5 |
| Udar / šok | 3,0–5,0 | Rp0,2 / n |
Praktični primjer
Svojstva: Rp0.2 = 900 MPa, Rm = 1100 MPa
σ_dopušteno (ASME) = min(900/1,5, 1100/3,5) = min(600, 314) = 314 MPa
Se = 0,5 × 1100 = 550 MPa (neizmijenjeno)
Pulsirajući umor: 550/2,0 = 275 MPa
⚠️ Napomena: Prikazana svojstva su tipične vrijednosti. Stvarna svojstva ovise o toplinskoj obradi, veličini presjeka i certifikatu ispitivanja materijala. Za proračune konstrukcije uvijek koristite certificirane vrijednosti.
σ_allow = min(Rp0.2/1.5, Rm/3.5) za ugljične/legirane čelike. Za austenitne nehrđajuće čelike: min(Rp0.2/1.5, Rm/2.4) jer se znatno ojačavaju deformacijom. Mjerodavna je niža vrijednost kako bi se spriječilo i popuštanje i lom.
For steels with Rm < 1400 MPa: Se ≈ 0.5 × Rm. For Rm ≥ 1400 MPa: Se ≈ 700 MPa (flattens due to inclusions). These are for polished, unnotched specimens — apply modification factors for real components.
Statičko: 1.5 na granicu tečenja. Lom: 2.4–3.5 na vlačnu čvrstoću (UTS). Pulzirajući zamor: 2.0 na Se. Potpuno izmjenično: 2.5 na Se. Udarno: 3.0–5.0 na granicu tečenja. Veći faktori za nepoznata opterećenja ili kritične primjene.
Konvencionalna granica razvlačenja 0.2% — naprezanje koje uzrokuje 0.2% trajne plastične deformacije. To je praktična granica tečenja za inženjerski proračun, osobito za materijale bez izražene granice tečenja poput austenitnih nehrđajućih čelika.
Drastično. Poboljšavanje (Q&T) povećava čvrstoću (veći Rp, Rm), ali smanjuje duktilnost (manji A%). Normalizacija daje umjerena svojstva. Žarenje daje minimalnu tvrdoću. Uvijek navedite stanje toplinske obrade.
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.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko inženjer je analize vibracija te osnivač i izvršni direktor tvrtke Vibromera. Više od 15 godina balansira rotacijsku opremu na terenu, a ne na ispitnom stolu: malčere, industrijske ventilatore, drobilice, centrifuge, vratila i vretena. Upravo je iz tog rada nastala oprema Balanset — osmišljena je kao alat koji stručnjak može ponijeti do stroja i sam njime raditi na licu mjesta, a ne kao laboratorijska oprema. Vibromera je osnovana 2017. godine, a od 2023. sjedište joj je u Portu u Portugalu. Ovdje se odvijaju razvoj, sklapanje i podrška za liniju Balanset. Vodeći instrument je Balanset-1A, prijenosni analizator za balansiranje u jednoj i dvije ravnine te za dijagnostiku vibracija. Nikolai je osobno uključen u podršku korisnicima, u rješavanje složenih slučajeva balansiranja i u razvoj programske podrške. Radi s korisnicima diljem svijeta, na bilo kojem jeziku.
