Бесплатна инженерска алатка
Калкулатор за јачина на затегнување & смолкнување на завртки
Пресметајте го граничното затезно оптоварување на метрички завртки од податоците за класата на својства според ISO 898-1, плус поедноставена проценка на капацитетот на смолкнување. Изберете големина на завртка и класа на својства.
Овој калкулатор е развиен и потврден од инженерскиот тим на Vibromera, производителот на преносните инструменти за балансирање Balanset.
Резултати
Гранично затезно оптоварување
Максималната затезна сила што завртката може да ја издржи пред кршење:
- Rm — гранична затезна цврстина (MPa), од класата на својства
- As — површина на затезен напон (mm²), од ISO 898-1 / ISO 261
Капацитет на смолкнување (поедноставена проценка)
ISO 898-1 ги дефинира затезните својства и својствата на пробното оптоварување на завртките — таа не ја специфицира цврстината на смолкнување. Вредноста прикажана овде е широко користена поедноставена инженерска проценка што ја зема цврстината на смолкнување како приближно 60% од затезната цврстина (врз основа на критериумот на фон Мизес, τ ≈ 0.58 σ):
За двојно смолкнување, помножете со 2 (две рамнини на смолкнување).
⚠️ Забелешка за проектирање при смолкнување: Вистинскиот капацитет на смолкнување зависи од тоа дали рамнината на смолкнување поминува низ навоите или низ неназавиеното стебло, од лизгањето на спојот и притисокот на плочата, и од заморното оптоварување. Проектантските стандарди дефинираат свои вредности — на пр. Еврокод 3 (EN 1993-1-8) користи Fv = αv × fub × A со αv = 0.6 за класите 4.6, 5.6 и 8.8, но 0.5 за класите 4.8, 5.8, 6.8 и 10.9, заедно со парцијалните фактори на сигурност. Секогаш проверувајте ги споевите оптоварени на смолкнување според применливиот конструкциски или машински проектантски стандард, а не само според оваа поедноставена проценка.
Класи на својства според ISO 898-1
| Класа | Rm (MPa) | Rp0.2 (MPa) | Типична употреба |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | Ниска цврстина, општа намена |
| 5.8 | 520 | 420 | Конструкциска, без преднапрегање |
| 8.8 | 800 | 640 | Автомобилска индустрија, машини (најчесто) |
| 10.9 | 1040 | 940 | Високојакостни конструкциски |
| 12.9 | 1220 | 1100 | Максимална јакост (легиран челик) |
Практичен пример
Дадено: Завртка M10, класа на јакост 8.8, единечно смолкнување
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
⚠️ Забелешка: Ова се гранични капацитети без фактори на сигурност. Применете соодветни фактори на сигурност (типично 2–3 за статичко, 4–6 за замор) при проектирање.
Површината на затегнувачко напрегање (As) е ефективната површина на пресек што се користи за пресметка на носивоста на затегнување на навојниот сврзувач. Таа е помала од номиналната површина на стеблото бидејќи го зема предвид обликот на коренот на навојот. Вредностите се дадени табеларно во ISO 898-1.
Конечното затегнувачко оптоварување е Ft = Rm × As, каде Rm е конечната затегнувачка јакост (од класата на својства), а As е површината на затегнувачко напрегање. На пример, завртка од класа 8.8 има Rm = 800 MPa.
Првиот број (8) претставува 1/100 од минималната конечна затегнувачка јакост во MPa (800 MPa). Вториот број (8) е 10× односот помеѓу границата на течење и конечната јакост (0.8). Значи границата на течење ≈ 800 × 0.8 = 640 MPa.
ISO 898-1 не ја специфицира јакоста на смолкнување — опфаќа само својства на затегнување и пробно оптоварување. Вообичаена поедноставена проценка ја зема јакоста на смолкнување како 60% од јакоста на затегнување: Fs = 0.6 × Rm × As, врз основа на критериумот за течење на von Mises. Нормите за проектирање, како Eurocode 3 (EN 1993-1-8), применуваат свои фактори (0.6 или 0.5 зависно од класата на својства) плус коефициенти на сигурност. За двојно смолкнување (две рамнини), помножете со 2.
Пробното оптоварување е максималната сила без трајна деформација (еластична граница). Конечната затегнувачка јакост е максималната сила пред кршење. Напрегањето при пробно оптоварување е приближно 90% од границата на течење за повеќето класи на својства.
Постапките опишани на оваа страница беа развиени и теренски тестирани од тимот на Vibromera користејќи го Balanset-1A, преносен двоканален балансер и анализатор на вибрации за балансирање ротори на самото место.
Професионални инструменти и софтвер за балансирање на терен. Се користат во 50+ земји.
