Ολοκληρωμένη ανάλυση και μέθοδος υπολογισμού της αντοχής σε εφελκυσμό του μπουλονιού

1. Βαθμός απόδοσης Ορισμός τουΜπουλόνια και καρφιά

Μπουλόνια και καρφιάταξινομούνται σε δέκα βαθμούς μηχανικής απόδοσης: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9 και 12.9. Ο βαθμός αποτελείται από δύο ομάδες ψηφίων που χωρίζονται με υποδιαστολή. Το ψηφίο πριν από την υποδιαστολή αντιπροσωπεύει το ένα εκατοστό της τελικής ονομαστικής αντοχής σε εφελκυσμό του υλικού. το ψηφίο μετά την υποδιαστολή αντιπροσωπεύει το δεκαπλάσιο του λόγου της αντοχής διαρροής προς την τελική αντοχή εφελκυσμού του υλικού (αναλογία διαρροής).

Τα καρύδια έχουν επτά βαθμούς απόδοσης που κυμαίνονται από τον βαθμό 4 έως τον βαθμό 12. Ο αριθμός ποιότητας αντιπροσωπεύει περίπου το ένα εκατοστό της ελάχιστης εγγυημένης πίεσης που μπορεί να αντέξει το παξιμάδι.

2. Ταξινόμηση βαθμών ανοχής νήματος

2.1 Ενοποιημένα Αυτοκρατορικά Νήματα

Όλα τα ενοποιημένα αυτοκρατορικά νήματα υιοθετούν την εφαρμογή διάκενου. Τα εξωτερικά σπειρώματα έχουν τρεις βαθμούς ανοχής: 1A, 2A και 3A. Τα εσωτερικά σπειρώματα έχουν τρεις βαθμούς ανοχής: 1B, 2B και 3B. Ένας υψηλότερος αριθμός βαθμού υποδηλώνει μεγαλύτερη ακρίβεια τοποθέτησης, μικρότερο διάκενο και πιο σφιχτή εμπλοκή του σπειρώματος.

Βαθμοί 1Α και 1Β: Διαβαθμίσεις χαλαρής ανοχής, κατάλληλοι για γενική ελεύθερη τοποθέτηση εσωτερικών και εξωτερικών σπειρωμάτων με υψηλή ανοχή συναρμολόγησης.

Βαθμοί 2Α και 2Β: Οι γενικοί τυπικοί βαθμοί ανοχής για αυτοκρατορικούς μηχανικούς συνδετήρες, που ισχύουν στις περισσότερες συμβατικές συνθήκες συναρμολόγησης.

Βαθμοί 3Α και 3Β: Οι βαθμοί τοποθέτησης υψηλότερης ακρίβειας με την πιο σφιχτή εμπλοκή σπειρώματος, που εφαρμόζονται σε δομικά σχέδια υψηλής ακρίβειας, κρίσιμης σημασίας για την ασφάλεια και φέροντα δομικά σχέδια.

2.2 Μετρικά νήματα

Οι συνήθεις βαθμοί ανοχής για μετρικά εξωτερικά νήματα είναι 4h, 6h και 6g. Οι συνήθεις βαθμοί για τα μετρικά εσωτερικά νήματα είναι 5Η, 6Η και 7Η. Οι προτιμώμενοι συνδυασμοί εφαρμογής νήματος στη βιομηχανία είναι τα H/g, H/h και G/h. Για συνδετήρες ακριβείας, όπως μπουλόνια και παξιμάδια, το εθνικό πρότυπο συνιστά την εφαρμογή 6H/6g για να εξισορροπεί την ακρίβεια συναρμολόγησης και την ευκολία αποσυναρμολόγησης.

3. Προδιαγραφές βαθμού αντοχής για ανθρακούχο χάλυβα καιΜπουλόνια από ανοξείδωτο χάλυβα

3.1 Ερμηνεία βαθμού μπουλονιών από ανθρακούχο χάλυβα

Ο βαθμός αντοχής τουμπουλόνια από ανθρακούχο χάλυβαπεριέχει δύο σετ ψηφίων. Το πρώτο αντιπροσωπεύει την ονομαστική αντοχή εφελκυσμού και το δεύτερο αντιπροσωπεύει την αναλογία διαρροής. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το μπουλόνι βαθμού 4,8: ​​το ψηφίο "4" υποδεικνύει ονομαστική αντοχή εφελκυσμού 400 N/mm² και το ψηφίο "8" υποδεικνύει λόγο διαρροής 0,8, με ονομαστική αντοχή διαρροής 320 N/mm².

Τα δομικά μπουλόνια καλύπτουν δέκα βαθμούς απόδοσης από 3,6 έως 12,9. Τα μπουλόνια του βαθμού 8.8 και άνω είναι κατασκευασμένα από χάλυβα μεσαίου άνθρακα ή χάλυβα χαμηλής κραματοποίησης και ενισχύονται με θερμική επεξεργασία απόσβεσης και σκλήρυνσης, που ορίζονται ως μπουλόνια υψηλής αντοχής. Τα μπουλόνια κάτω του βαθμού 8.8 χωρίς ενισχυμένη θερμική επεξεργασία ορίζονται ως συνηθισμένα μπουλόνια.

Μπουλόνι βαθμού 4,6: ονομαστική αντοχή εφελκυσμού 400 MPa, αναλογία διαρροής 0,6, ονομαστική αντοχή διαρροής 240 MPa.

Βίδα υψηλής αντοχής βαθμού 10,9: μετά τη θερμική επεξεργασία, η ονομαστική αντοχή εφελκυσμού φτάνει τα 1000 MPa με αναλογία διαρροής 0,9 και ονομαστική αντοχή διαρροής 900 MPa.

3.2 Ερμηνεία βαθμού μπουλονιών από ανοξείδωτο χάλυβα

Ο βαθμός αντοχής των συνδετήρων από ανοξείδωτο χάλυβα αποτελείται από δύο μέρη που χωρίζονται με παύλα. Το πρόθεμα πριν από την παύλα δηλώνει τον κωδικό υλικού και το επίθημα μετά την παύλα δηλώνει τον βαθμό αντοχής. Για παράδειγμα, το A2-70 αντιπροσωπεύει τον ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα Α2 με ονομαστική αντοχή εφελκυσμού 700 MPa.

4. Μέθοδος υπολογισμού της αντοχής σε εφελκυσμό του μπουλονιού

Η φέρουσα ικανότητα εφελκυσμού και η αντοχή σε εφελκυσμό των μπουλονιών υπολογίζονται με βάση την πραγματική επιφάνεια διατομής των σπειρωμάτων αντί της ονομαστικής εξωτερικής διαμέτρου, σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα GB/T 3098.1 και ISO 898-1.

Βασικός τύπος υπολογισμού:F=Rm × As

Περιγραφή παραμέτρου: Το F αναφέρεται στο απόλυτο εφελκυστικό φορτίο τουμπουλόνι; Το Rm αναφέρεται στην τυπική αντοχή εφελκυσμού του υλικού του μπουλονιού. Όπως αναφέρεται στην πραγματική επιφάνεια διατομής τάσεων του νήματος (σταθερή τυπική τιμή, διαφορετική από τη συνηθισμένη κυκλική περιοχή).

Για να επαληθεύσετε την αντοχή σε εφελκυσμό υπό γνωστές συνθήκες φορτίου:Rm=F / As. Το αποτέλεσμα υπολογισμού πρέπει να είναι μεγαλύτερο ή ίσο με την τυπική αντοχή εφελκυσμού του αντίστοιχου βαθμού που πρέπει να χαρακτηριστεί.

Για απλά σενάρια εκτίμησης, η ονομαστική περιοχή διατομής μπορεί να χρησιμοποιηθεί προσωρινά: A=πd²/4 (d αντιπροσωπεύει την ονομαστική διάμετρο του μπουλονιού). Πρέπει να υιοθετηθεί η τυπική περιοχή αποτελεσματικής τάσης νήματος για ακριβείς δοκιμές και μηχανικό σχεδιασμό ώστε να διασφαλιστούν ακριβή δεδομένα.