Které šrouby jsou nejsilnější?

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.

Carving	Pracovní plocha průřezu, mm 2	Třída pevnosti
		3.6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
		Minimální mez pevnosti, kN
M5	14,2	4,69	5,68	5,96	7,1	7,38	8,52	11,35	12,8	14,8	17,3
M6	20,1	6,63	8,04	8,44	10	10,4	12,1	16,1	18,1	20,9	24,5
M7	28,9	9,54	11,6	12,1	14,4	15	17,3	23,1	26	30,1	35,3
M8	36,6	12,1	14,6	15,4	18,3	19	22	29,2	32,9	38,1	44,6
M10	58	19,1	23,2	24,4	29	30,2	34,8	46,4	52,2	60,3	70,8
M12	84,3	27,8	33,7	35,4	42,2	43,8	50,6	67,4	75,9	87,7	103
M14	115	38	46	48,3	57,5	59,8	69	92	104	120	140
M16	157	51,8	62,8	65,9	78,5	81,6	94	125	141	160	192
M18	192	63,4	76,8	80,6	96	99,8	115	159	–	200	234
M20	245	80,8	98	103	122	127	147	203	–	255	299
M22	303	100	121	127	152	158	182	252	–	315	370
M24	353	116	141	148	176	184	212	293	–	367	431
M27	459	152	184	193	230	239	275	381	–	477	560
M30	561	185	224	236	280	292	337	466	–	583	684
M33	694	229	278	292	347	361	416	576	–	722	847
M36	817	270	327	343	408	425	490	678	–	850	997
M39	976	322	390	410	488	508	586	810	–	1020	1200

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

• 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
• Tabulka DIN, ISO a GOST 18.10.2023

Spojovací prvky, jako jsou šrouby, šrouby, svorníky a matice, se liší nejen typy a velikostmi, ale také svou nosností. To znamená, že dva šrouby stejné velikosti se stejným závitem mohou mít různé pevnosti.

Co je tedy „třída síly“ a co znamená?

Systém zápisu

Silových tříd je pouze jedenáct. Jsou označeny dvěma čísly oddělenými tečkou:

3.6 4.6 4.85.65.8 6.66.8 8.8

Šrouby, svorníky a šrouby jsou vyrobeny z různých uhlíkových ocelí. V závislosti na jakosti oceli se získá určitá pevnostní třída. I když někdy je možné vyrobit spojovací prvky různých pevnostních tříd ze stejné třídy oceli, s použitím různých metod zpracování obrobku nebo dodatečného tepelného zpracování – kalení.

Například z Steel 35 je možné vyrábět spojovací prvky více pevnostních tříd: pevnostní třídu 5.6 získáme soustružením na soustruhu a frézce: třídy 6.6 a 6.8 získáme výrobou metodou objemového ražení na lisu; a třída 8.8 – pokud jsou šrouby získané uvedenými metodami podrobeny tepelnému zpracování – kalení. Spojovací prvky pevnostní třídy 8.8 a vyšší se získávají až po tepelném zpracování výrobku.

První číslice (před tečkou) odráží maximální zatížení, při kterém se šroub (nebo čep) zlomí. Číslo udává 1/100 jmenovité pevnosti v tahu – to je pevnost v tahu, měřeno v MPa (megapascalech) nebo N/mm² (newtonech na čtvereční milimetr). Také první číslice označení třídy pevnosti udává ≈1/10 jmenovité pevnosti v tahu, pokud je pevnost v tahu měřena v kgf/mm² (kilogram síly na čtvereční milimetr). Tito. Chcete-li určit pevnost v tahu v megapascalech, musíte vynásobit první číslici 100, v kilogramech/mm2 – vynásobit 10.

Druhá číslice hovoří o zatížení, při kterém se šroub nevratně deformuje (závitová část se protáhne nebo se závity ohýbají) – toto mez kluzu. Číslo představuje 1/10 poměru meze kluzu k pevnosti v tahu. Pro trn třídy pevnosti 10.9 tedy druhé číslo znamená, že minimální mez kluzu trnu bude rovna 90 % hodnoty pevnosti v tahu, to znamená, že se bude rovnat: (10 × 100) × ( 9 × 0,1) = 1000 × 0,9 = 900 MPa (nebo N/mm²; nebo ≈90 kgf/mm²). Chcete-li jednoduše vypočítat mez kluzu, musíte vynásobit čísla třídy pevnosti a vynásobit výsledek 10. Tito. pro pevnostní třídu 8,8 dostaneme 8x8x10 = 640 MPa (nebo 64 kgf/mm2).

Mez kluzu je velikost zatížení, při překročení dochází k nevratné deformaci nebo ohybu.

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“.

To znamená, že pro porovnání šroubů z hlediska pevnosti v tahu se musíte podívat na číslo před tečkou a pro porovnání z hlediska pevnosti v tahu/zborcení se musíte podívat na součin dvou čísel.

Hodnota meze kluzu je maximální dovolené pracovní zatížení šroubu, šroubu nebo svorníku před vznikem trvalé deformace. Při výpočtu zatížení na šrouby, šrouby nebo svorníky se používá 1/2 nebo 1/3 meze kluzu, to znamená s dvojnásobnou nebo trojnásobnou bezpečnostní rezervou.

Vše výše uvedené platí pro šrouby, šrouby a svorníky. Matice mají pouze sedm pevnostních tříd, které jsou označeny jedním číslem: 4 5 6 8 9 10 12. Toto číslo udává 1/100 pevnosti v tahu šroubu, se kterým musí být matice spárována v závitovém spojení. Tato kombinace šroubu a matice se nazývá doporučená a umožňuje rovnoměrně rozložit zatížení v závitovém spojení.

Například matice pevnostní třídy 8 musí být namontována se šroubem, jehož pevnost v tahu není menší než:

8 x 100 = 800 MPa (nebo 800 N/mm²; nebo ≈80 kgf/mm²)

Proto lze použít šrouby pevnostní třídy 8.8; 9.8; 10.9; 12.9 – optimální pár by byl svorník pevnostní třídy 8.8.

Pravidlem pro výběr matic pro šrouby je zachovat integritu závitů matice našroubované na šroub při zkušebním zkušebním zatížení – jednoduše řečeno, během zkoušení by matice neměla být „utržena“ zkušebním zatížením. vybraný šroub.

Typicky lze matice vyšších pevnostních tříd nahradit maticemi nižších pevnostních tříd. Tato výměna se doporučuje pro spoje „šroub + matice“, u kterých bude napětí vyšší než mez kluzu nebo napětí od zkušebního zatížení šroubu.

Použití označení tříd pevnosti na spojovací prvky

• Šestihranné šrouby;
• Šrouby s válcovou hlavou a vnitřním šestihranem;
• sponky do vlasů;
• Ořechy.

Značení šroubů a šroubů

Nejčastěji jsou šrouby označeny na koncové ploše hlavy pod značkou výrobce. Čísla mohou být konvexní nebo hluboká. Někdy mezi čísly není tečka, například 10.9 se zapíše jako 109. Pokud je označení podtrženo (takto: 10.9 nebo 109 ), to znamená, že šroub je vyroben z nízkouhlíkové martenzitické oceli. Některé továrny označují šrouby speciálními symboly – tečkou a pomlčkou (označení číselníku). Bod slouží jako vodítko a nachází se na 12. hodině a poloha jednoduché nebo dvojité čárky označuje třídu pevnosti: Pokud není žádné označení, má šroub třídu pevnosti 6.8 nebo nižší.

Stud značení

Svorníky jsou zpravidla na konci označeny speciálním hloubkovým znakem, který odpovídá třídě pevnosti:
Znak ● + ■ ▲
Třída pevnosti 8.8 9.8 10.9 12.9

Označení matic

Matice jsou obvykle označeny na konci, podobně jako šrouby a šrouby.

Upozorňujeme, že tento článek slouží pouze pro informační účely a není oficiálním informačním dokumentem. Podrobnější a přesnější informace lze získat z následujících norem:
GOST 1759.0-87 Šrouby, šrouby, svorníky a matice. Technické podmínky.
GOST 1759.4-87 Šrouby, šrouby a svorníky. Mechanické vlastnosti a zkušební metody.
GOST R 52628-2006 Matice. Mechanické vlastnosti a zkušební metody.