Zawartość

• Właściwości mechaniczne śrub
• Oznaczenia identyfikujące śruby
• Określanie obciążenia przy przenoszeniu sworzni klasy 8
• Stosowanie czynników bezpieczeństwa
• Właściwy montaż zapewniający bezpieczne połączenie

Wytrzymałość na rozciąganie śruby klasy 8 wynosi 150 000 funtów na cal kwadratowy. Wytrzymałość na rozciąganie to maksymalne obciążenie rozciągające (rozciągające), które może przenosić bez zerwania. Oprócz wytrzymałości na rozciąganie należy wziąć pod uwagę inne czynniki mechaniczne w połączeniu, w tym granicę plastyczności i właściwy montaż części. Prawidłowo zaprojektowane połączenie śrubowe będzie w stanie wytrzymać większe niż oczekiwane maksymalne naprężenie.

Właściwości mechaniczne śrub

Obciążenie, które śruba może bezpiecznie przenosić, zależy od jej podstawowych właściwości mechanicznych. Wytrzymałość materiału na rozciąganie określa się przez rozciąganie go, aż się zepsuje. Granica plastyczności tego samego materiału jest obciążeniem naprężeniowym, przy którym najpierw zaczyna on trwale odkształcać się; w przypadku śruby jest to punkt, w którym zaczyna się rozciągać i jest stosunkowo słaby. Różne gatunki śrub składają się z różnych stopów metali i dlatego mają różne właściwości mechaniczne. Śruby klasy 8 są wykonane z hartowanej stali ze średniego stopu węgla. Są około dwa razy mocniejsze niż śruby klasy 2, które są wykonane z nieutwardzonej stali węglowej.

Oznaczenia identyfikujące śruby

Śruby klasy 8 i wszystkie inne gatunki śrub są oznakowane, aby mechanicy i inni pracownicy mogli je zidentyfikować w miejscu pracy, aby upewnić się, że instalują odpowiednie części. Większość śrub jest zaznaczona na karcie do głosowania. Na przykład śruba klasy 8 jest oznaczona sześcioma promieniowymi liniami wokół powierzchni główki śruby, a śruba klasy 5 ma trzy linie promieniowe, ale śruba klasy 2 nie ma oznaczeń. Śruby metryczne mają różne kombinacje liczb oznaczające ich głowy.

Określanie obciążenia przy przenoszeniu sworzni klasy 8

Wytrzymałość na rozciąganie i granicę plastyczności wyrażono w funtach na cal kwadratowy w pomiarach w USA. Aby określić maksymalne obciążenie, które może wytrzymać śruba, należy pomnożyć pole przekroju śruby na największej głębokości gwintu przez wytrzymałość na rozciąganie jej materiału. Na przykład śruba klasy 8 1/2 z 13 gwintami na cal ma efektywny przekrój przenoszący naprężenia wynoszący 0,1419 cala kwadratowego, więc jej obciążenie niszczące wynosi 0,1419 (obszar poddany naprężeniu) x 150 000 (wytrzymałość na rozciąganie) = 21.285 funtów.

Stosowanie czynników bezpieczeństwa

Nie byłoby pomyślane połączenie śrubowe z zamiarem jego zerwania, więc inżynierowie i mechanicy stosują współczynniki bezpieczeństwa w odpowiednich rozmiarach śrub i nakrętek. Wiadomo, że maksymalne obciążenie to „obciążenie próbne”, które stanowi około 92 procent granicy plastyczności. Jest pewne, że siła nie straci siły przez trwałe rozciąganie. W praktyce współczynniki bezpieczeństwa bardziej rygorystyczne niż obciążenie próbne są stosowane w większości projektów połączeń. Na przykład współczynnik bezpieczeństwa wynoszący 2 wymagałby, aby obciążenie było mniejsze niż połowa granicy plastyczności.

Właściwy montaż zapewniający bezpieczne połączenie

Wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności połączenia śrubowego. Połączenie zależy od gwintu śruby i zapewnia niezbędne wsparcie. Nakrętka musi być całkowicie przykręcona, aby uzyskać maksymalną wytrzymałość. Jeśli śruba jest zbyt krótka, aby gwinty nakrętki mogły zostać w pełni wciągnięte, należy użyć dłuższej śruby. Aby zapewnić szczelność połączenia, należy zastosować odpowiedni moment obrotowy na gwinty. Inne czynniki, które wpływają na kompetencje zmian temperatury połączenia gwintowego, wibracji i obecności związków korozyjnych. Prawidłowo zaprojektowane połączenie śrubowe będzie trwać dłużej niż życie stron trzymanych razem. Bez względu na to, czy stosowane są śruby i nakrętki klasy 8, czy też inne śruby i nakrętki innego rodzaju, połączenie powinno być wykonane z wytrzymałości na rozciąganie i wszystkich innych właściwości mechanicznych, fizycznych i chemicznych materiałów.