Bezmaksas inženiertehniskais rīks
Skrūves stiepes un bīdes izturības kalkulators
Aprēķiniet metrisko skrūvju galējo stiepes slodzi no ISO 898-1 stiprības klases datiem, kā arī vienkāršotu bīdes nestspējas novērtējumu. Izvēlieties skrūves izmēru un stiprības klasi.
Šo kalkulatoru izstrādāja un pārbaudīja Vibromera inženiertehniskā komanda, portatīvo Balanset balansēšanas instrumentu ražotāji.
Rezultāti
Galīgā stiepes slodze
Maksimālais stiepes spēks, ko skrūve var izturēt pirms lūzuma:
- Rm — galīgā stiepes izturība (MPa) no īpašību klases
- As — stiepes sprieguma laukums (mm²), saskaņā ar ISO 898-1 / ISO 261
Bīdes nestspēja (vienkāršots novērtējums)
ISO 898-1 nosaka skrūvju stiepes un pārbaudes slodzes īpašības — tas ne nenosaka bīdes izturību. Šeit parādītā vērtība ir plaši izmantots vienkāršots inženiertehnisks novērtējums, kur bīdes izturība tiek pieņemta aptuveni 60% no stiepes izturības (pamatojoties uz fon Mīzes kritēriju, τ ≈ 0.58 σ):
Divkāršai bīdei reiziniet ar 2 (divas bīdes plaknes).
⚠️ Piezīme par bīdes aprēķinu: Faktiskā bīdes nestspēja ir atkarīga no tā, vai bīdes plakne šķērso vītni vai nevītņoto kātu, no savienojuma slīdēšanas un plākšņu kontakta spiediena, kā arī no noguruma slodzes. Projektēšanas normas nosaka savas vērtības — piemēram, Eurocode 3 (EN 1993-1-8) izmanto Fv = αv × fub × A with αv = 0.6 klasēm 4.6, 5.6 un 8.8, bet 0.5 klasēm 4.8, 5.8, 6.8 un 10.9, kopā ar daļējiem drošības koeficientiem. Vienmēr pārbaudiet bīdē slodzītus savienojumus saskaņā ar piemērojamo konstrukciju vai mehāniskās projektēšanas normu, nevis tikai pēc šī vienkāršotā novērtējuma.
Stiprības klases saskaņā ar ISO 898-1
| Klase | Rm (MPa) | Rp0,2 (MPa) | Tipisks lietojums |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | Zema stipruma, vispārējas nozīmes |
| 5.8 | 520 | 420 | Strukturāls, iepriekš nenoslogots |
| 8.8 | 800 | 640 | Automobiļi, mašīnas un iekārtas (visizplatītākā) |
| 10.9 | 1040 | 940 | Augstas izturības konstrukcija |
| 12.9 | 1220 | 1100 | Maksimālā izturība (leģētais tērauds) |
Praktisks piemērs
Ņemot vērā: M10 skrūve, 8.8. stiprības klase, vienkārša bīdes skrūve
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
⚠️ Piezīme: Šīs ir galējās nestspējas bez drošības koeficientiem. Projektēšanas nolūkos piemērojiet atbilstošus drošības koeficientus (parasti 2–3 statiskajai slodzei, 4–6 nogurumam).
Stiepes sprieguma laukums (As) ir efektīvais šķērsgriezuma laukums, ko izmanto vītņota stiprinājuma stiepes slodzes nestspējas aprēķinam. Tas ir mazāks par kāta nominālo laukumu, jo ņem vērā vītnes pamatnes ģeometriju. Vērtības ir tabulētas standartā ISO 898-1.
Galējā stiepes slodze ir Ft = Rm × As, kur Rm ir galējā stiepes izturība (no stiprības klases) un As ir stiepes sprieguma laukums. Piemēram, 8.8 klases skrūvei Rm = 800 MPa.
Pirmais cipars (8) apzīmē 1/100 no minimālās galējās stiepes izturības MPa (800 MPa). Otrais cipars (8) ir 10 reizes tecēšanas un galējās stiprības attiecība (0,8). Tātad tecēšanas robeža ≈ 800 × 0,8 = 640 MPa.
ISO 898-1 nenosaka bīdes izturību — tas aptver tikai stiepes un pārbaudes slodzes īpašības. Parasti izmanto vienkāršotu novērtējumu, ņemot bīdes izturību kā 60% no stiepes izturības: Fs = 0,6 × Rm × As, pamatojoties uz fon Mīzesa tecēšanas kritēriju. Projektēšanas normas, piemēram, Eurocode 3 (EN 1993-1-8), piemēro savus koeficientus (0,6 vai 0,5 atkarībā no stiprības klases) un drošuma koeficientus. Dubultai bīdei (divas plaknes) reiziniet ar 2.
Pārbaudes slodze ir maksimālais spēks bez paliekošas deformācijas (elastības robeža). Galējā stiepes izturība ir maksimālais spēks pirms lūzuma. Pārbaudes slodzes spriegums vairumam stiprības klašu ir aptuveni 90% no tecēšanas robežas.
Šajā lapā aprakstītās procedūras izstrādāja un lauka apstākļos pārbaudīja Vibromera komanda, izmantojot Balanset-1A — pārnēsājamu divkanālu balansētāju un vibrāciju analizatoru rotoru balansēšanai uz vietas.
Profesionāli lauka balansēšanas instrumenti un programmatūra. Izmanto vairāk nekā 50 valstīs.
