Колика је површина затезног напрезања вијка?

Површина затезног напрезања (As) је ефективна површина попречног пресека која се користи за израчунавање носивости затезања навојног причвршћивача. Мања је од номиналне површине дршке јер узима у обзир геометрију корена навоја. Дефинисана је у ISO 898-1 и зависи од пречника корака и мањег пречника навоја.

Како се израчунава затезна чврстоћа вијка?

Гранично затезно оптерећење вијка израчунава се као Ft = Rm × As, где је Rm гранична затезна чврстоћа материјала вијка (одређена класом својстава), а As је површина затезног напона. На пример, вијак класе 8.8 има Rm = 800 MPa.

Шта значи класа својстава вијака 8.8?

Први број (8) представља 1/100 минималне затезне чврстоће у MPa (800 MPa). Други број (8) представља 10× однос границе течења и затезне чврстоће (0,8). Дакле, течење = 800 × 0,8 = 640 MPa.

Како се израчунава смицајна чврстоћа вијка?

ISO 898-1 не дефинише смичну чврстоћу — обухвата само затезне карактеристике и својства при пробном оптерећењу. Уобичајена поједностављена процена узима смичну чврстоћу као 60% затезне чврстоће: Fs = 0.6 × Rm × As, на основу вон Мисесовог критеријума течења. Пројектни прописи као што је Еуроцоде 3 (EN 1993-1-8) примењују сопствене факторе (0.6 или 0.5 у зависности од класе чврстоће) плус парцијалне факторе сигурности. За једноструко смицање користите једну напонску површину; за двоструко смицање помножите са 2.

Која је разлика између пробног оптерећења и затезне чврстоће?

Доказни напон је максимална сила коју вијак може да издржи без трајне деформације (граница еластичности). Гранична затезна чврстоћа је максимална сила пре лома. Доказни напон (Sp) је приближно 90% границе течења за већину класа својстава.

Бесплатан инжењерски алат

Калкулатор затезне и смицајне чврстоће вијака

Израчунајте гранично затезно оптерећење метричких вијака из података о класама чврстоће према ISO 898-1, уз поједностављену процену носивости на смицање. Изаберите величину вијка и класу чврстоће.

Овај калкулатор развио је и проверио инжењерски тим компаније Vibromera, произвођача преносивих уређаја за балансирање Balanset.

ИСО 898-1 М3 – М64 Класе 4.6 – 12.9

Величина вијка

Класа чврстоће

Равни смицања

Брзе предефинисане поставке

Резултати

Гранично затезно оптерећење (Ft)

—

Носивост на смицање (Фс, поједностављена процена)

—

Површина затезног пресека (As)

—

Оптерећење на граници течења (Fy)

—

Крајња затезна чврстоћа (Rm)

—

Крајње затезно оптерећење

Максимална затезна сила коју вијак може да издржи пре лома:

Р_m — гранична затезна чврстоћа (MPa), из класе својства
A_s — површина затезног пресека (мм²), према ISO 898-1 / ISO 261

Носивост на смицање (поједностављена процена)

ISO 898-1 дефинише затезне карактеристике и пробна оптерећења вијака — не не дефинише чврстоћу на смицање. Овде приказана вредност је широко коришћена поједностављена инжењерска процена која узима да је чврстоћа на смицање приближно 60% затезне чврстоће (на основу вон Мисес-овог критеријума, τ ≈ 0.58 σ):

За двоструко смицање, помножите са 2 (две равни смицања).

⚠️ Напомена за прорачун на смицање: Стварна носивост на смицање зависи од тога да ли раван смицања пролази кроз навој или глатки део тела вијка, од проклизавања споја и налегања плоча, као и од заморног оптерећења. Пројектни стандарди дефинишу сопствене вредности — нпр. Еуроцоде 3 (EN 1993-1-8) користи Ф_v = α_v × f_ub × A with α_v = 0.6 за класе 4.6, 5.6 и 8.8, али 0.5 за класе 4.8, 5.8, 6.8 и 10.9, заједно са парцијалним факторима сигурности. Спојеве оптерећене на смицање увек проверите према одговарајућем грађевинском или машинском пројектном стандарду, а не само према овој поједностављеној процени.

Класе својстава према ISO 898-1

Класа	Rm (MPa)	Rp0.2 (MPa)	Типична употреба
4.6	400	240	Ниска чврстоћа, општа намена
5.8	520	420	Структурно, без претходног оптерећења
8.8	800	640	Аутомобилска индустрија, машине (најчешће)
10.9	1040	940	Високочврста конструкциона примена
12.9	1220	1100	Максимална чврстоћа (легирани челик)

Практични пример

Пример — Вијак М10 × 8,8

Дато: Вијак М10, класа чврстоће 8.8, једноструко смицање

A_s = 58,0 mm², R_m = 800 МПа

Ф_t = 800 × 58,0 = 46.400 N = 46,4 kN

Ф_s = 0,6 × 800 × 58,0 = 27.840 N = 27,8 kN

⚠️ Напомена: Ово су гранични капацитети без фактора сигурности. Примените одговарајуће факторе сигурности (обично 2–3 за статичко, 4–6 за замор) за потребе пројектовања.