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.
Резултати
Крајње затезно оптерећење
Максимална затезна сила коју вијак може да издржи пре лома:
- Рm — гранична затезна чврстоћа (MPa), из класе својства
- As — 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 Фv = αv × fub × A with αv = 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
Дато: Вијак М10, класа чврстоће 8.8, једноструко смицање
As = 58,0 mm², Rm = 800 МПа
Фt = 800 × 58,0 = 46.400 N = 46,4 kN
Фs = 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.
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.
Поступци описани на овој страници развила је и теренски тестирала екипа Vibromera уз помоћ уређаја Balanset-1A, преносивог двоканалног балансера и анализатора вибрација за балансирање ротора на лицу места.
Професионални инструменти и софтвер за балансирање на терену. Користе се у преко 50 земаља.
