Zkoušení pevnostní třídy šroubů 5.8 8.8 10.9, matic, šroubů, svorníků – značení, typy, označení

Označení, třída pevnosti a výpočet zatížení pro šrouby

Tento článek byl poprvé publikován na rostfrei.ru v březnu 2007.
Byl trochu doplněn, ale byl mnohokrát ukraden kolem RuNetu.

Hlava šroubu musí být označena takto:
— značka výrobce (JX, THE, L, WT atd.);
— třída síly;
— pravý závit není označen, pokud je závit levý, je označen šipkou proti směru hodinových ručiček.
Šrouby se liší od šroubů tím, že nejsou označeny.

U výrobků z uhlíkové oceli je třída pevnosti označena dvěma čísly oddělenými tečkou.
Příklad: 4.6, 8.8, 10.9, 12.9.

První číslice udává 1/100 jmenovité pevnosti v tahu, měřeno v MPa. V případě 8.8 znamená prvních 8 8 x 100 = 800 MPa = 800 N/mm2 = 80 kgf/mm2
Druhé číslo je poměr meze kluzu k pevnosti v tahu vynásobený 10. Z dvojice čísel zjistíte mez kluzu materiálu 8 x 8 x 10 = 640 N/mm2.
Hodnota meze kluzu má velký praktický význam, protože toto je maximální pracovní zatížení šroubu.

Pojďme si vysvětlit význam některých pojmů:
Pevnost v tahu pevnost v tahu – velikost zatížení při překročení dochází ke zničení – „největší destruktivní stres.“

Výtěžnost – velikost zátěže, při jejím překročení dochází k nevratné zátěži deformace nebo ohnout. Zkuste si například ručně ohnout běžnou ocelovou vidličku nebo kus kovového drátu. Jakmile se začne deformovat, znamená to, že jste překročili mez kluzu materiálu nebo mez pružnosti v ohybu. Jelikož se vidlice nezlomila, ale pouze ohnula, je její pevnost v tahu větší než mez kluzu. Naopak nůž se při určité síle s největší pravděpodobností zlomí. Jeho pevnost v tahu se rovná jeho meze kluzu. V tomto případě se říká, že nože jsou „křehké“.

Japonské samurajské meče jsou příkladem klasické kombinace materiálů s různými pevnostními charakteristikami. Některé z jejich typů jsou vyrobeny z tvrdé, tvrzené oceli na vnější straně a elastické na vnitřní straně, což umožňuje, aby se meč nezlomil při bočním ohybovém zatížení. Této struktuře se říká „kobu-shi“ nebo jinak „half-fist“, tedy „hrst“ a při vhodné délce katany je velmi efektivním řešením bojové čepele.

Další praktický příklad: utáhneme matici, šroub se prodlouží a po určitém úsilí začne „téct“ – překročili jsme mez kluzu. V nejhorším případě mohou prasknout závity na šroubu nebo matici. Pak říkají, že vlákno bylo „odříznuto“.

Zde je malé video s tahovým testováním šroubů, které jasně demonstruje probíhající procesy.

Procento prodloužení – jedná se o průměrné prodloužení deformovatelné části před jejím zlomením nebo prasknutím. V každodenním životě některé typy nekvalitních šroubů s názvem „plastelína“ implikuje přesně termín procento prodloužení. Technický termín je „relativní rozšíření„ukazuje relativní (v procentech) nárůst délky vzorku po roztržení na jeho původní délku.

Tvrdost podle Brinella – hodnota charakterizující tvrdost materiálu.
Tvrdost je schopnost kovu odolávat pronikání jiného, ​​tvrdšího tělesa do něj. Brinnellova metoda se používá k měření tvrdosti surových nebo slabě kalených kovů.

U spojovacích prvků z nerezové oceli je označení umístěno také na hlavě šroubu. Třída oceli – A2 nebo A4 a pevnost v tahu – 50, 70, 80, například: A2-70, A4-80.
Závitové svorníky jsou na konci barevně označeny: pro A2 – zelená barva, pro A4 – červená . Hodnota pro mez kluzu není uvedena.
Příklad: Pro A4-80 Pevnost v tahu = 80 x 10 = 800 N/mm2.

Hodnota 70 – je standardní pevnost v tahu nerezových spojovacích prvků a bere se v úvahu, pokud není výslovně uvedeno jako 50 nebo 80.

Mez kluzu pro šrouby a matice z nerezové oceli je referenční hodnota a je přibližně 250 N/mm2 pro A2-70 a přibližně 300 N/mm2 pro A4-80. Relativní protažení je asi 40 %, tzn. Nerezová ocel se dobře „protahuje“ po překročení meze kluzu, než dojde k nevratné deformaci. V porovnání s uhlíkovými oceli je relativní prodloužení pro ST-8.8 12 %, respektive pro ST-4.6 25 %.

Tuzemská GOST 1759.4-87 MECHANICKÉ VLASTNOSTI A ZKUŠEBNÍ METODY vůbec nevěnuje pozornost výpočtu zatížení pro nerezové spojovací prvky a také výslovně neuvádí, která velikost závitu d, d2 nebo d3 se bere v úvahu. V důsledku porovnání hodnot z GOST a tabulky velikostí metrických vláken z adresáře FABORY je zřejmé, že d2 – průměr stoupání.

Při výpočtu šroubového spoje pro dané zatížení použijte koeficient 1/2a lepší 1/3 z meze kluzu. Někdy se nazývá bezpečnostní faktor, dva nebo tři.

Příklady výpočtů zatížení podle třídy pevnosti materiálu a závitu:
Šroub M12 s pevnostní třídou 8.8 má velikost d2 = 10,7 mm a vypočtenou plochu průřezu 89,87 mm2.
Maximální zatížení by pak bylo: ROUND( (8*8*10)*89,87 ;0) = 57520 Newton a návrhové pracovní zatížení by bylo 57520 x 0,5 / 10 = přibližně 2,87 tun.

Pro šroub M12 z nerezové oceli A2-70 by stejné konstrukční pracovní zatížení nemělo překročit polovinu hodnoty meze kluzu a bylo by 250 x 89,87 / 20 = přibližně 1,12 tuny a pro M12 A4-80 by to bylo 1,34 tuny.

Srovnávací tabulka výpočtů * načíst data **
pro šrouby z uhlíkové a nerezové oceli.

* Přibližné hodnoty pracovního zatížení jsou uvedeny jako 1/20 maxima v Newtonech
zaokrouhleno dolů na nejbližších 10.
** Odhady pracovní zátěže mají pouze informativní charakter a nejsou oficiálními údaji.

Tento materiál je uveden ve zkrácené podobě na poslední straně katalogu upevňovacích prvků.

Doplňkové tabulky vytvořené před publikací článku v roce 2008 a doplněné 21.09.2011 o téměř čtyři roky později. Přidány informace pro nerezovou ocel A2-50 a vysokopevnostní ST-10.9. Bezpečnostní faktor je dva. Můžete hrát na jistotu a bezpečně vydělit náklad v Newtonech třiceti. Mimochodem, přesně to dělají na takeláži, jen rozdělují zátěž čtyřiceti, tzn. mít rozpětí rovné čtyřem.

• PDF ROSTFREI.ru-FABORY SCREW THREADS.pdf
• PDF ROSTFREI.ru-GOST 1759.4-87 MECHANICKÉ VLASTNOSTI A TESTY.pdf

Příručka

• Označení, třída pevnosti a výpočet zatížení pro šrouby
• nerez
• Srovnávací tabulka DIN-GOST-ISO pro spojovací prvky z nerezové oceli
• Kovy v mořském prostředí
• Typy šroubů a matic. Historie stvoření. Produkční technologie. Normy
• Šroubovák
• Spojovací materiál nad 12 mm nepodléhá certifikaci
• reference

Katalogy

• Vše ve formátu PDF (133)
• Katalog ‚Spojovací materiál z nerezové oceli‘
• Brožura „Spojovací materiál z nerezové oceli“
• Katalog ‚Výstroj a užitečné věci‘ 2011-2012
• Katalog ‚Výstroj a užitečné věci‘ 2006-2007

Různé typy spojovacích prvků v závislosti na účelu jejich použití jsou vyrobeny z různých uhlíkových ocelí, což ovlivňuje pevnostní třídu hotových výrobků. I ze stejné oceli je možné díky způsobu zpracování vyrobit spojovací prvky různých pevnostních tříd.

Například z konstrukční oceli 35 lze řezáním na šroubořezu nebo frézováním na závitových frézách vyrábět výrobky pevnostní třídy 5.6. Při objemovém ražení na pěchovacím lisu se získají výrobky třídy 6.6 a 6.8. Při kalení tyto výrobky dosahují pevnostní třídy 8.8. Z oceli 45 můžete získat spojovací materiál tříd 6.6, 8.8, 9.8, 10.9. Atd.

Třída pevnosti

Třída pevnosti spojovacích prostředků s vnější metrický závit (šrouby, svorníky, svorníky) je určena jejich mechanickými vlastnostmi. Podle GOST 1759.4-87 (ISO 898.1-78) existuje 11 kategorií jejich tříd pevnosti: 3.6; 4.6; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9.

První číslice označení udává 1/100 jmenovité pevnosti v tahu (velikost zatížení, při překročení dojde k porušení – „největší mez pevnosti“), měřeno v MPa (N/mm 2). V případě třídy pevnosti 8.8 prvních 8 označuje pevnost v tahu materiál 8 x 100 = 800 MPa = 800 N/mm2 = 80 kgf/mm2.

Určit pevnost šroubu Jako výrobek je nutné násobit pevnost materiálu v tahu plochou průřezu (svorník). Jeho výpočet je komplikován přítomností vláken, takže pro pohodlí existují speciální tabulky.

Pro šroub o průměru 8 mm a pevnostní třídě 8.8 je plocha průřezu 36,6 mm2. Podle toho je pevnost takového šroubu určena následovně: 800 N/mm2 x 36,6 mm2 = 29280 N.

Druhá číslice představuje procento limitu zatížení první číslice. Jedná se o poměr meze kluzu k pevnosti v tahu vynásobený 10. Například šroub pevnostní třídy 8.8 má minimální mez kluzu 8 × 10 = 80 %. Tito. při dosažení 80 % zatížení 29280 N, což je 23424 N, dojde k dosažení meze kluzu – velikosti zatížení, při překročení dochází k nevratné deformaci nebo ohybu.

Také mez kluzu produktu lze zjistit ze dvou čísel označení: 8 x 8 x 10 = 640 N/mm 2.

Hodnota mez kluzu má důležitý praktický význam, protože to je maximální pracovní zatížení šroubu.

Třída pevnosti spojovacích prostředků s vnitřní metrický závit (ořechy) je označeno jedním číslem. Existuje 7 tříd pevnosti: 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12. Toto číslo udává 1/100 pevnosti v tahu šroubu, ke kterému se daná matice v závitovém spojení hodí. Podle toho musí být šroub pevnostní třídy 8.8 vybaven maticí pevnostní třídy 8.

Testování upevňovacích prvků

Pro testování si vezmeme dva šrouby o průměru 8 mm s pevnostními třídami 5.8 a 8.8.
Zatížení změříme pomocí přístroje PSO-4 MG s elektronickým siloměrem, který poskytuje indikaci aktuální hodnoty aplikovaného zatížení s fixací maximální hodnoty a také indikaci rychlosti zatěžování během zkušebního procesu. .
Upevníme šrouby na kovovou desku a aplikujeme postupné zatížení.

Třída pevnosti šroubu 5.8
Při působení síly (24 kN) 2400 kg začne břemeno klesat. To znamená, že bylo dosaženo meze kluzu a šroub se začal deformovat. K prasknutí dochází při 18 kN.

Třída pevnosti šroubu 8.8
Zatížení začíná klesat při 31 kN (3100 kg) a k poruše dochází při 24 kN, což odpovídá návrhovému maximálnímu pracovnímu zatížení šroubu.

Video z experimentu

Výkon

Experiment ukázal, že výpočtová metoda pro stanovení pevnosti v tahu spojovacích prvků dává reálné hodnoty. Když pochopíte, jak vypočítat zatížení spojovacího prvku, můžete určit jeho maximální provozní hodnotu a vybrat spojovací prvek, který zajistí spolehlivou instalaci.

Kde koupit označené spojovací prvky?

Společnost vyrábějící železářský a profesionální spojovací materiál „KMP-Trade“ nabízí stavebním firmám, obchodním a průmyslovým organizacím širokou škálu výrobků certifikované kvality; pro upřesnění dodacích podmínek, technických dotazů nebo zanechání poptávky můžete volat 8-800-222 -75-57 (bezplatné volání) nebo e-mailem na adresu [email protected]. Působíme v Moskvě, Petrohradu, Leningradské oblasti a provádíme velkoobchodní dodávky spojovacího materiálu po celé Ruské federaci.

poslední novinky

• Průměry otvorů pro závitování 20.11.2024
• Krok pro hlavní a jemné závity 22.07.2024
• Americký palcový závit UNF 22.06.2024/XNUMX/XNUMX
• Srovnávací tabulka hodnot tvrdosti a pevnostních tříd spojovacích prvků 08.02.2024