Công cụ kỹ thuật miễn phí
Tính toán đặc tính thép và ứng suất cho phép
Chọn mác thép để xem các đặc tính cơ học. Tính toán ứng suất cho phép theo tiêu chuẩn ASME, giới hạn chịu mỏi và hệ số an toàn cho các loại tải trọng khác nhau.
Tính chất và ứng suất cho phép
Ứng suất cho phép theo tiêu chuẩn ASME
Theo tiêu chuẩn ASME BPVC Mục VIII Phân đoạn 1, ứng suất cho phép ở nhiệt độ phòng là:
Đối với thép không gỉ austenit (có độ cứng biến dạng đáng kể), ASME sử dụng Rm/2.4 thay vì Rm/3.5.
Giới hạn sức chịu đựng mệt mỏi
Đối với các mẫu thép không có khuyết tật, được đánh bóng và chịu uốn xoay:
Độ bền mỏi thực tế cần các hệ số điều chỉnh cho độ nhám bề mặt (ka), kích thước (kb), độ tin cậy (kc), v.v.:
Hệ số an toàn theo loại tải
| Loại tải | Hệ số n | Ứng suất thiết kế |
|---|---|---|
| Tĩnh (năng suất) | 1.5 | 0,2 Rp / 1,5 |
| Tĩnh (gãy) | 2,4–3,5 | Phòng / 2.4 hoặc Phòng / 3.5 |
| Mệt mỏi nhức nhối | 2.0 | Se / 2.0 |
| Mệt mỏi hoàn toàn được khắc phục | 2.5 | Thứ Bảy / 2.5 |
| Va chạm / chấn động | 3,0–5,0 | 0,2 Rp / n |
Ví dụ thực tế
Của cải: Rp0,2 = 900 MPa, Rm = 1100 MPa
σ_allow (ASME) = phút(900/1.5, 1100/3.5) = phút(600, 314) = 314 MPa
Se = 0,5 × 1100 = 550 MPa (không chỉnh sửa)
Mệt mỏi theo nhịp đập: 550/2.0 = 275 MPa
⚠️ Lưu ý: Các đặc tính được hiển thị là giá trị điển hình. Các đặc tính thực tế phụ thuộc vào quá trình xử lý nhiệt, kích thước tiết diện và chứng nhận kiểm định vật liệu. Luôn sử dụng các giá trị được chứng nhận cho các tính toán thiết kế.
σ_allow = min(Rp0.2/1.5, Rm/3.5) đối với thép cacbon/thép hợp kim. Đối với thép không gỉ austenit: min(Rp0.2/1.5, Rm/2.4) vì chúng hóa bền biến dạng đáng kể. Giá trị thấp hơn quyết định để ngăn cả hiện tượng chảy dẻo lẫn đứt gãy.
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.
Tĩnh: 1.5 theo giới hạn chảy. Phá hủy: 2.4–3.5 theo UTS. Mỏi xung động: 2.0 theo Se. Đảo chiều hoàn toàn: 2.5 theo Se. Va đập: 3.0–5.0 theo giới hạn chảy. Dùng hệ số cao hơn cho tải chưa rõ hoặc ứng dụng quan trọng.
Giới hạn chảy quy ước 0.2% — ứng suất gây ra biến dạng dẻo vĩnh viễn 0.2%. Đây là điểm chảy thực tế dùng trong thiết kế kỹ thuật, đặc biệt với các vật liệu không có điểm chảy rõ ràng như thép không gỉ austenit.
Rất đáng kể. Tôi và ram (Q&T) làm tăng độ bền (Rp, Rm cao hơn) nhưng giảm độ dẻo (A% thấp hơn). Thường hóa cho tính chất vừa phải. Ủ cho độ cứng thấp nhất. Luôn chỉ định rõ trạng thái nhiệt luyện.
Các quy trình được mô tả trên trang này đã được đội ngũ Vibromera phát triển và thử nghiệm thực địa bằng Balanset-1A, một máy cân bằng hai kênh cầm tay kiêm máy phân tích rung động dùng để cân bằng rotor tại chỗ.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko là kỹ sư phân tích rung động, đồng thời là người sáng lập và tổng giám đốc của Vibromera. Hơn 15 năm qua, ông cân bằng thiết bị quay ngay tại hiện trường chứ không phải trên bàn thử: máy nghiền thực bì, quạt công nghiệp, máy nghiền đá, máy ly tâm, trục và trục chính. Chính từ công việc đó mà các thiết bị Balanset ra đời — chúng được thiết kế như một công cụ mà chuyên gia có thể mang tới tận máy và sử dụng một mình ngay tại chỗ, chứ không phải thiết bị phòng thí nghiệm. Vibromera được thành lập năm 2017 và từ năm 2023 đặt trụ sở tại Porto, Bồ Đào Nha. Toàn bộ việc phát triển, lắp ráp và hỗ trợ dòng Balanset đều diễn ra tại đây. Thiết bị chủ lực là Balanset-1A, máy phân tích cầm tay dùng cho cân bằng một và hai mặt phẳng và cho chẩn đoán rung động. Nikolai trực tiếp tham gia hỗ trợ khách hàng, xử lý các ca cân bằng khó và phát triển phần mềm. Ông làm việc với khách hàng trên toàn thế giới, bằng bất kỳ ngôn ngữ nào.
