Rezistența șuruburilor: Clase Conform GOST și Un Tabel, Decodarea Marcajului și Calculul Rezistenței La Forfecare și La Tracțiune

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-18 12:23

Elementele de fixare reprezintă un mare sortiment pe piață. Ele pot fi utilizate atât pentru conectarea obișnuită a diferitelor părți ale structurilor, cât și pentru ca sistemul să reziste la sarcini crescute, pentru a fi mai fiabil.

Alegerea categoriei de rezistență a șuruburilor depinde în mod direct de scopul pentru care va fi utilizată structura.

Clasele principale

Șurubul este un dispozitiv de fixare cilindric cu un filet la exterior . De obicei are un cap hexagonal făcut pentru o cheie. Conexiunea se face cu o piuliță sau altă gaură filetată. Înainte de crearea elementelor de fixare cu șurub, șuruburile erau numite orice produse sub formă de tijă.

Proiectarea șurubului este după cum urmează.

Cap

Cu ajutorul său, restul elementului de fixare este transmis cuplul … Poate avea o formă hexagonală, semicirculară, semicirculară cu șurub, cilindrică, cilindrică cu o adâncitură hexagonală, zăvorâtă și zăvorâtă cu șurubul.

Tija cilindrică

Este împărțit în mai multe tipuri:

• standard;
• pentru instalare într-o gaură cu un gol;
• pentru montare într-o gaură de alezare;
• cu o coadă de diametru redus fără filet.

şurub

Poate avea următoarele forme:

• rundă;
• piuliță aripă;
• hex (cu teșituri joase / ridicate / normale, coroană și fante).

Există multe tipuri de șuruburi, totul depinde de calitățile pe care ar trebui să le aibă structura în timpul funcționării. Clasa de rezistență a șuruburilor descrie proprietățile lor mecanice.

Pe baza celor mai populare tabele, puteți înțelege că această clasă este cea principală.

Rezistența este o proprietate a unui produs caracterizată prin rezistență la distrugere din cauza factorilor externi . Orice producător trebuie să indice rezistența produsului, astfel încât în timpul instalării sau asamblării să fie clar dacă elementele de fixare sunt potrivite pentru anumite cazuri. Puterea se măsoară în două numere, separate printr-un punct sau printr-un număr din două cifre și dintr-o singură cifră, de asemenea separate printr-un punct:

• 3.6 - elemente de legătură din oțel nealiat, nu se aplică întărire suplimentară;
• 4.6 - utilizat pentru producția de oțel carbon;
• 5.6 - sunt realizate din oțel fără călire finală;
• 6.6, 6.8 - articole din oțel carbon, fără impurități;
• 8.8 - la oțel se adaugă componente precum crom, mangan sau bor; în plus, metalul finit este temperat la temperaturi peste 400 ° C;
• 9.8 - are un minim de diferențe față de clasa anterioară și o rezistență mai mare;
• 10.9 - pentru producerea unor astfel de șuruburi, oțelul este luat cu aditivi suplimentari și temperat la 340-425 ° C;
• 12.9 - se utilizează oțel inoxidabil sau aliat.

Primul număr înseamnă rezistența la tracțiune (1/100 N / mm2 sau 1/10 kg / mm2) , adică 1 milimetru de șurub pătrat 3.6 va rezista la o pauză de 30 de kilograme. Al doilea număr este procentul rezistenței la curgere la rezistența la tracțiune. Adică, șurubul de 3,6 nu se va deforma până la o forță de 180 N / mm2 sau 18 kg / mm2 (60% din rezistența finală).

Pe baza valorilor de rezistență, șuruburile de conectare sunt împărțite în următoarele opțiuni

• Tracțiune-rupere pe diametrul interior al șurubului. Cu cât este mai mare rezistența dispozitivului de fixare, cu atât este mai probabil ca șurubul să se deformeze sub sarcină, adică să se întindă.
• Funcționează pentru tăierea șurubului în două planuri. Cu cât puterea este mai mică, cu atât este mai mare probabilitatea ca montura să eșueze.
• Tracțiune și forfecare - Taie capul șurubului.
• Fricțiune - aici există o strivire a materialului sub elementele de fixare, adică funcționează pentru o tăiere, dar cu o tensiune ridicată a elementelor de fixare.

Punct de randament - aceasta este cea mai mare sarcină, cu o creștere în care apare deformarea, care nu poate fi restabilită în viitor, adică conexiunea cu șurub va crește în lungime după anumite acțiuni. Cu cât poate rezista structura mai grea, cu atât debitul este mai mare. Când calculați sarcina, luați de obicei 1/2 sau 1/3 din rezistența la curgere. Luați în considerare o lingură de bucătărie ca exemplu - îndoirea ei într-o parte creează un obiect diferit. Fluiditatea a fost ruptă - acest lucru a dus la deformare, dar materialul în sine nu s-a rupt. Se poate concluziona că elasticitatea oțelului este mai mare decât randamentul său.

Un alt obiect este un cuțit, care se va rupe atunci când este îndoit. În consecință, puterea puterii și randamentului este aceeași. Produsele cu astfel de caracteristici se mai numesc fragile. Limita de întindere - o modificare a dimensiunii și formei unui material sub influența factorilor externi, în timp ce produsul nu este distrus. Cu alte cuvinte, este procentul de alungire a materialului comparativ cu proba originală. Această caracteristică arată lungimea șurubului înainte de rupere. Clasificarea dimensiunilor - cu cât zona este mai mare, cu atât este mai mare rezistența la torsiune.

Lungimea șurubului este selectată în funcție de grosimea pieselor care trebuie conectate.

Elementele de fixare sunt, de asemenea, împărțite la un astfel de indicator ca acuratețea. Diverse metode de filetare și tratare a suprafeței sunt utilizate în producție. Poate fi ridicat, normal și dur.

• C este o precizie brută . Aceste elemente de fixare sunt potrivite pentru găuri de 2-3 mm mai mari decât tija în sine. Cu o astfel de diferență de diametre, îmbinările se pot mișca.
• B este o precizie normală . Elementele de legătură sunt instalate în găuri cu 1-1,5 mm mai late decât tija. Acestea cedează mai puțin deformării în comparație cu clasa anterioară.
• A - precizie ridicată … Găurile pentru acest grup de șuruburi pot fi mai largi cu 0,25-0,3 mm. Elementele de fixare au un cost destul de ridicat, deoarece sunt produse prin strunjire.

Pentru elementele de fixare din oțel inoxidabil, acestea nu indică clasa, ci rezistența la tracțiune, denumirea lor este diferită - A2 și A4, unde:

• A este structura austenitică a oțelului (fier la temperaturi ridicate cu o rețea cristalină GCC);
• numerele 2 și 4 reprezintă desemnarea compoziției chimice a materialului.

Șuruburile inoxidabile au 3 indicatoare de rezistență - 50, 70, 80 . În producția de șuruburi de înaltă rezistență, se utilizează aliaje cu duritate și rezistență mai mari. Astfel de materiale sunt mai scumpe decât oțelul carbon. Clasa de rezistență variază - 6,6, 8,8, 9,8, 10,9, 12,9. De asemenea, pentru a crește performanța, se efectuează o etapă de tratament termic, care schimbă compoziția chimică și structura materialului. Funcționarea posibilă la temperaturi sub 40 ° C - are denumirea U. 40-65 ° C este marcată ca HL.

Duritatea șuruburilor este capacitatea unui material de a rezista pătrunderii unui alt corp în suprafața acestuia. Duritatea șuruburilor este măsurată de Brinell, Rockwell și Vickers. Testele de duritate Brinell se efectuează pe un tester de duritate, o bilă întărită cu un diametru de 2,5, 5 sau 10 milimetri servește ca indeter (obiect presat). Mărimea depinde de grosimea materialului testat. Indentarea are loc în decurs de 10-30 de secunde, timpul depinde și de materialul testat. Imprimarea rezultată este apoi măsurată cu o lupă Brinell în două direcții. Raportul dintre sarcina aplicată și suprafața indentării este definiția durității.

Metoda lui Rockwell se bazează și pe indentare . Un con de diamant acționează ca un indeter pentru aliajele dure și o bilă de oțel cu un diametru de 1,6 milimetri pentru aliajele mai moi. În această metodă, testul se efectuează în două faze. În primul rând, se aplică o preîncărcare pentru ca materialul și vârful să intre în contact strâns. Apoi, sarcina principală continuă pentru o perioadă scurtă de timp. După îndepărtarea sarcinii de lucru, se măsoară duritatea. Adică, calculele vor fi efectuate în funcție de adâncimea la care rămâne indeterul, cu preîncărcarea aplicată. În această metodă, se disting 3 grupe de duritate:

• HRA - pentru metale extra dure;
• HRB - pentru metale relativ moi;
• HRC - pentru metale relativ dure.

Duritatea Vickers este determinată de lățimea imprimării . Vârful presat este o piramidă diamantată cu patru fețe. Măsurată prin calcularea raportului dintre sarcină și suprafața marcajului rezultat. Măsurătorile se fac la microscop montat pe echipament. Această metodă se caracterizează prin precizie crescută și hipersensibilitate. Metodele de măsurare utilizate în conformitate cu GOST în epoca sovietică nu permiteau determinarea tuturor sarcinilor maxime admise pe elementele de fixare, prin urmare materialele produse erau de calitate slabă.

Principalele tipuri de șuruburi

Lemeshny … Cu ajutorul acestuia, sunt atașate structuri grele suspendate. Cel mai des folosit pentru agricultură.

Mobila . Diferența principală este că firul nu se aplică pe întreaga tijă. Capul este neted - acest lucru se face astfel încât șurubul să nu iasă deasupra planului. În plus față de producția de mobilier, acest dispozitiv de fixare și-a găsit aplicația în construcții.

Drum . Folosit la instalarea gardurilor. Se distinge printr-un cap semicircular, sub care se află un tetier pătrat. Datorită acestui design, elementele sunt fixate ferm.

Inginerie Mecanică … Cel mai popular tip utilizat în fabricarea automobilelor.

Șuruburile roților sunt extrem de durabile și rezistente la factori nefavorabili.

Voiaj . Utilizat în construcția căilor ferate, este de obicei folosit pentru a conecta piese de șină. Firul se aplică la mai puțin de jumătate din tijă.

Marcare

Toate elementele de fixare sunt marcate conform standardelor:

• GOST;
• ISO este un sistem introdus în majoritatea statelor din 1964;
• DIN este un sistem creat în Germania.

Luând în considerare toate cerințele și standardele, următoarele denumiri sunt aplicate capului șurubului:

• clasa de rezistență a materiei prime din care au fost fabricate elementele de fixare;
• semnul fabricii producătorului;
• direcția firului (de obicei este indicată doar direcția stângă, cea dreaptă nu este marcată).

Marcajele aplicate pot fi fie aprofundate, fie convexe. Mărimea lor va fi determinată de producător însuși.

În conformitate cu standardele GOST, următoarele șuruburi sunt aplicate șuruburilor

• Bolt - numele dispozitivului de fixare.
• Precizie bolt. Are o literă care decodifică A, B, C.
• Al treilea este numărul de performanță. Poate fi 1, 2, 3 sau 4. Prima performanță nu este întotdeauna indicată.
• Desemnarea scrisorii a tipului de fir. Metric - M, conic - K, trapezoidal - Tr.
• Dimensiunea diametrului firului este de obicei indicată în milimetri.
• Pasul firului în milimetri. Poate fi mare sau de bază (1,75 milimetri) și mic (1,25 milimetri).
• Direcția filetului LH este stânga, firul din dreapta nu este indicat în niciun fel.
• Sculptură de precizie. Poate fi fin - 4, mediu - 6, dur - 8.
• Lungimea elementului de fixare.
• Clasa de rezistență - 3,6; 4,6; 4,8; 5,6; 5,8; 6,6; 6,8; 8,8; 9,8; 10,9; 12.9.
• Desemnarea literelor C sau A, adică utilizarea oțelului calm sau cu tăiere liberă. Această denumire este potrivită numai pentru șuruburile cu rezistență de până la 6,8. Dacă rezistența este mai mare de 8,8, atunci se va aplica calitatea oțelului în locul acestui marcaj.
• Număr de la 01 la 13 - aceste numere indică tipul de acoperire.
• Ultima este, de asemenea, denumirea digitală a grosimii acoperirii.

Cum să aflăm?

Parametrii principali pentru măsurarea dimensiunilor elementelor de fixare sunt lungimea, grosimea și înălțimea . Pentru a determina acești parametri, trebuie mai întâi să înțelegeți vizual ce tip de șurub este disponibil. Diametrul dispozitivului de fixare poate fi măsurat cu un etrier sau riglă vernier. Măsurarea preciziei se efectuează cu setul de calibrare PR-NOT - trece-nu trece, adică o componentă este înșurubată pe ancoră, a doua nu. Lungimea este, de asemenea, măsurată cu un etrier sau o riglă.

Sunt indicate măsurătorile șuruburilor:

• M - fir;
• D este dimensiunea diametrului filetului;
• P - pasul firului;
• L - dimensiunea șurubului (lungimea).

Diametrul filetului este măsurat în același mod ca și pentru măsurarea șuruburilor . Diametrul filetului piulițelor este mai dificil de determinat. De obicei, marcajul caracterizează diametrul exterior al șurubului, care va fi înșurubat în piuliță, adică orificiul piuliței va fi mai mic. Precizia diametrului poate fi măsurată și cu ajutorul kitului PR-NOT. Merită să ne amintim aici că dimensiunea piuliței poate fi redusă, normală și crescută.

În timpul construcției, conexiunea structurilor se realizează în principal folosind conexiuni cu șuruburi. Principalul lor avantaj este instalarea ușoară, mai ales dacă luăm rosturi de sudură pentru comparație . Formulele utilizate pentru calcularea rosturilor de întindere depind de materialul de bază (beton, oțel, mortare și combinații de materiale).

Calculul dispozitivelor de fixare a ancorelor pentru rupere are loc deja la instalație, în conformitate cu documentele atașate.

Condiția principală pentru instalarea elementelor de fixare este menținerea șuruburilor structurii generale … Cea mai mare capacitate portantă a ancorelor suspendate din oțel aliaj. Forța impacturilor suplimentare poate fi dinamică, statică și maximă. Masa de încărcare suplimentară nu depășește 25% din forța de rupere a tijei șurubului.

Metoda de înșurubare a devenit foarte populară în lumea modernă. Pe baza tuturor caracteristicilor, puteți evidenția punctele la care ar trebui să acordați o atenție specială atunci când alegeți:

• domeniul de activitate unde se va aplica fixarea;
• proiectarea capului;
• material folosit;
• putere;
• există o acoperire de protecție suplimentară;
• marcare conform GOST.