Totul despre rezistența șuruburilor

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

Șurubul este un element 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 alt orificiu filetat. Înainte de crearea elementelor de fixare cu șurub, șuruburile erau numite orice produse sub formă de tijă.

Designul șurubului este următorul.

Cu ajutorul acestuia, restul elementului de fixare este transmis cuplu... Poate avea un hexagonal, semicircular, semicircular cu șurub, cilindric, cilindric cu o locașă hexagonală, înfundat și înfundat cu șurub.

Este împărțit în mai multe tipuri:

• standard;
• pentru instalare într-un orificiu cu un gol;
• pentru montare într-un orificiu alezător;
• cu tija de diametru redus fara filet.

Poate fi sub următoarele forme:

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

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

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

• 3.6 - elemente de legătură din oțel nealiat, nu se aplică călire suplimentară;
• 4.6 - folosit pentru producerea otelului carbon;
• 5.6 - sunt din otel fara revenire finala;
• 6.6, 6.8 - feronerie din otel carbon, fara impuritati;
• 8.8 - la oțel se adaugă componente precum crom, mangan sau bor; în plus, metalul finit este călit la o temperatură de peste 400 ° C;
• 9.8 - are un minim de diferente fata de clasa precedenta si o rezistenta mai mare;
• 10.9 - pentru producerea unor astfel de șuruburi, oțelul este luat cu aditivi suplimentari și revenire la 340-425 ° C;
• 12.9 - se foloseste otel inoxidabil sau aliat.

Primul număr înseamnă rezistența la tracțiune (1/100 N / mm2 sau 1/10 kg / mm2), adică 1 milimetru dintr-un șurub pătrat 3.6 va rezista la o rupere de 30 de kilograme. Al doilea număr este procentul de curgere la rezistența la tracțiune. Adică, șurubul 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.

• Rupere la tracțiune pe diametrul interior al șurubului. Cu cât rezistența elementului de fixare este mai mare, cu atât este mai probabil ca șurubul să se deformeze sub sarcină, adică să se întindă.
• Funcționează pentru a tăia șurubul în două planuri. Cu cât rezistența este mai mică, cu atât este mai mare probabilitatea ca montura să se defecteze.
• Întindere și forfecare - Forfecare capul șurubului.
• Frecare - aici are loc o strivire a materialului sub elemente de fixare, adică funcționează pentru o tăietură, dar cu o tensiune mare 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 îmbinarea șurubului va crește în lungime după anumite acțiuni. Cu cât structura poate rezista mai grea, cu atât debitul este mai mare. Când calculați sarcina, luați de obicei 1/2 sau 1/3 din limita de curgere. Luați în considerare o lingură de bucătărie ca exemplu - îndoirea ei într-o parte creează un obiect diferit. Fluiditatea a fost spartă - acest lucru a dus la deformare, dar materialul în sine nu s-a spart. 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, rezistența și randamentul sunt aceleași. Produsele cu astfel de caracteristici sunt numite și fragile. Limită de tracțiune - 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 în comparație cu proba originală. Această caracteristică arată lungimea șurubului înainte de rupere. Clasificarea mărimii - cu cât suprafața este mai mare, cu atât rezistența la torsiune este mai mare.

Elementele de fixare sunt, de asemenea, împărțite printr-un indicator precum precizia. În producție sunt utilizate diferite metode de filetare și tratare a suprafeței. Poate fi ridicat, normal și dur.

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

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

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

Șuruburile din inox au 3 indicatori de rezistență - 50, 70, 80. În producția de șuruburi de înaltă rezistență se folosesc aliaje cu duritate și rezistență mai mare. Astfel de materiale sunt mai scumpe decât oțelul carbon. Clasa de forță variază - 6.6, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9. De asemenea, pentru a crește performanța, se realizează o etapă de tratament termic, care modifică compoziția chimică și structura materialului. Funcționare 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 sa. Duritatea șuruburilor este măsurată de Brinell, Rockwell și Vickers. Testele de duritate Brinell sunt efectuate pe un tester de duritate, o bilă întărită cu un diametru de 2,5, 5 sau 10 milimetri servește ca indeter (obiect presat). Dimensiunea depinde de grosimea materialului testat. Indentarea are loc in 10-30 de secunde, timpul depinde si 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, de asemenea, pe indentare. Un con de diamant acționează ca un indeter pentru aliajele dure, iar o bilă de oțel cu un diametru de 1,6 milimetri pentru aliajele mai moi. În această metodă, testul este efectuat în două faze. În primul rând, se aplică o preîncărcare pentru ca materialul și vârful să vină în contact strâns. Apoi, sarcina principală continuă pentru o perioadă scurtă de timp.După îndepărtarea sarcinii de lucru, se măsoară duritatea. Adica calculele se vor efectua in functie de adancimea la care ramane indeterul, cu presarcina aplicata. 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 de diamant cu patru fețe. Se măsoară prin calcularea raportului dintre sarcină și aria marcajului rezultat. Măsurătorile se fac la microscop montat pe echipament. Această metodă se caracterizează printr-o precizie crescută și hipersensibilitate. Metodele de măsurare utilizate în conformitate cu GOST în vremurile sovietice nu permiteau determinarea tuturor sarcinilor maxime admise pe elemente de fixare, prin urmare, materialele produse erau de proastă calitate.

• Lemeshny... Cu ajutorul acestuia sunt atașate structuri grele suspendate. Cel mai adesea folosit pentru agricultură.

• Mobila. Principala diferență este că firul nu se aplică peste toată tija. Capul este neted - acest lucru se face astfel încât șurubul să nu iasă deasupra planului. Pe lângă producția de mobilier, acest dispozitiv de fixare și-a găsit aplicația în construcții.

• Drum. Folosit la instalarea gardurilor. Se remarcă printr-un cap semicircular, sub care se află o tetieră pătrată. Datorită acestui design, elementele sunt fixate ferm.

• Inginerie Mecanică... Cel mai popular tip folosit în producția de mașini.

• Voiaj. Folosit în construcția căilor ferate, este de obicei folosit pentru a conecta părțile feroviare. Firul este aplicat pe mai puțin de jumătate din tijă.

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 în profunzime, fie convexe. Mărimea lor va fi determinată chiar de producător.

În conformitate cu standardele GOST, următoarele denumiri sunt aplicate șuruburilor.

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

Principalii parametri 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 șubler sau o riglă. Măsurarea preciziei se efectuează cu kitul de calibrare PR-NOT - trece-nu trece, adică o componentă este înșurubată pe ancoră, a doua nu.Lungimea se măsoară și cu un șubler sau o riglă.

Măsurătorile șuruburilor sunt indicate:

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

Diametrul filetului este măsurat în același mod ca pentru măsurătorile 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 folosind kitul PR-NOT. Merită să ne amintim aici că dimensiunea nucii poate fi redusă, normală și mărită.

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

Condiția principală pentru instalarea elementelor de fixare este ținerea șuruburilor structurii generale... Cea mai mare capacitate portantă a ancorelor suspendate din oțel aliat. 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 șuruburi a devenit foarte populară în lumea modernă. Pe baza tuturor caracteristicilor, puteți evidenția punctele cărora ar trebui să le acordați o atenție deosebită atunci când alegeți:

• domeniul de activitate în care se va aplica fixarea;
• designul capului;
• material folosit;
• putere;
• există un strat protector suplimentar;
• marcare conform GOST.

În următorul videoclip, veți găsi mai multe informații despre gradele de rezistență în marcarea șuruburilor.