Όλα για την αντοχή του μπουλονιού

Οι συνδετήρες αντιπροσωπεύουν μια μεγάλη ποικιλία στην αγορά. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο για τη συνήθη σύνδεση διαφόρων τμημάτων κατασκευών, όσο και για να αντέχει το σύστημα αυξημένα φορτία, να είναι πιο αξιόπιστο.

Το μπουλόνι είναι ένας κυλινδρικός συνδετήρας με σπείρωμα στο εξωτερικό. Συνήθως έχει μια εξάγωνη κεφαλή για κλειδί. Η σύνδεση γίνεται με παξιμάδι ή άλλη οπή με σπείρωμα. Πριν από τη δημιουργία των βιδωτών συνδετήρων, τα μπουλόνια ονομάζονταν οποιαδήποτε προϊόντα με τη μορφή ράβδου.

Ο σχεδιασμός του μπουλονιού έχει ως εξής.

Με τη βοήθειά του, το υπόλοιπο του συνδετήρα μεταδίδεται ροπή... Μπορεί να έχει εξάγωνο, ημικυκλικό, ημικυκλικό με βίδα, κυλινδρικό, κυλινδρικό με εξαγωνική εσοχή, βυθισμένο και βυθισμένο με βίδα.

Χωρίζεται σε διάφορους τύπους:

• πρότυπο;
• για εγκατάσταση σε τρύπα με κενό.
• για στερέωση σε τρύπα γεμιστήρα.
• με στέλεχος μειωμένης διαμέτρου χωρίς σπείρωμα.

Μπορεί να έχει τις ακόλουθες μορφές:

• γύρος;
• φτερό παξιμάδι?
• εξάγωνο (με λοξότμητες χαμηλές / ψηλές / κανονικές, κορώνα και σχισμές).

Υπάρχουν πολλοί τύποι μπουλονιών, όλα εξαρτώνται από τις ιδιότητες που πρέπει να έχει η δομή κατά τη λειτουργία. Η κατηγορία αντοχής των μπουλονιών περιγράφει τις μηχανικές τους ιδιότητες.

Η αντοχή είναι μια ιδιότητα ενός προϊόντος που χαρακτηρίζεται από αντοχή στην καταστροφή από εξωτερικούς παράγοντες. Οποιοσδήποτε κατασκευαστής πρέπει να υποδεικνύει την αντοχή του προϊόντος, έτσι ώστε κατά την εγκατάσταση ή τη συναρμολόγηση να είναι σαφές εάν οι σύνδεσμοι είναι κατάλληλοι για ορισμένες περιπτώσεις. Η ισχύς μετριέται σε δύο αριθμούς, που χωρίζονται με μια τελεία ή έναν διψήφιο και μονοψήφιο αριθμό, που χωρίζονται επίσης με μια τελεία:

• 3.6 - συνδετικά στοιχεία από μη κράμα χάλυβα, δεν εφαρμόζεται πρόσθετη σκλήρυνση.
• 4.6 - χρησιμοποιείται για την παραγωγή ανθρακούχου χάλυβα.
• 5.6 - είναι κατασκευασμένα από χάλυβα χωρίς τελική σκλήρυνση.
• 6.6, 6.8 - υλικό κατασκευασμένο από ανθρακούχο χάλυβα, χωρίς ακαθαρσίες.
• 8.8 - συστατικά όπως χρώμιο, μαγγάνιο ή βόριο προστίθενται στον χάλυβα· επιπλέον, το τελικό μέταλλο σκληρύνεται σε θερμοκρασία άνω των 400 ° C.
• 9.8 - έχει ελάχιστες διαφορές από την προηγούμενη κατηγορία και υψηλότερη αντοχή.
• 10.9 - για την παραγωγή τέτοιων μπουλονιών, ο χάλυβας λαμβάνεται με πρόσθετα πρόσθετα και σκλήρυνση στους 340-425 ° C.
• 12.9 - χρησιμοποιείται ανοξείδωτο ή κράμα χάλυβα.

Ο πρώτος αριθμός σημαίνει την αντοχή εφελκυσμού (1/100 N / mm2 ή 1/10 kg / mm2), δηλαδή 1 χιλιοστό τετράγωνου μπουλονιού 3.6 θα αντέξει ένα σπάσιμο 30 κιλών. Ο δεύτερος αριθμός είναι το ποσοστό της αντοχής διαρροής προς την αντοχή εφελκυσμού. Δηλαδή, το μπουλόνι 3,6 δεν θα παραμορφωθεί μέχρι δύναμη 180 N / mm2 ή 18 kg / mm2 (60% της τελικής αντοχής).

Με βάση τις τιμές αντοχής, τα μπουλόνια σύνδεσης χωρίζονται στις ακόλουθες επιλογές.

• Ρήξη εφελκυσμού στην εσωτερική διάμετρο του μπουλονιού. Όσο μεγαλύτερη είναι η αντοχή του συνδετήρα, τόσο πιο πιθανό είναι το μπουλόνι να παραμορφωθεί υπό φορτίο, δηλαδή να τεντωθεί.
• Λειτουργία για την κοπή του μπουλονιού σε δύο επίπεδα. Όσο μικρότερη είναι η αντοχή, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα να αποτύχει η βάση.
• Εφελκυσμός και διάτμηση - Ψαλίζει την κεφαλή του μπουλονιού.
• Τριβή - εδώ το υλικό συνθλίβεται κάτω από τους συνδετήρες, δηλαδή λειτουργούν για κοπή, αλλά με υψηλή τάση των συνδετήρων.

Σημείο διαρροής - αυτό είναι το μεγαλύτερο φορτίο, με μια αύξηση στην οποία εμφανίζεται παραμόρφωση, η οποία δεν μπορεί να αποκατασταθεί στο μέλλον, δηλαδή, η βιδωτή σύνδεση θα αυξηθεί σε μήκος μετά από ορισμένες ενέργειες. Όσο πιο βαριά μπορεί να αντέξει η δομή, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα ροής. Κατά τον υπολογισμό του φορτίου, συνήθως λαμβάνετε το 1/2 ή το 1/3 της αντοχής διαρροής. Εξετάστε ένα κουτάλι κουζίνας ως παράδειγμα - λυγίζοντας το στη μία πλευρά δημιουργεί ένα διαφορετικό αντικείμενο. Η ρευστότητα έσπασε - αυτό οδήγησε σε παραμόρφωση, αλλά το ίδιο το υλικό δεν έσπασε. Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η ελαστικότητα του χάλυβα είναι υψηλότερη από την απόδοσή του.

Ένα άλλο αντικείμενο είναι ένα μαχαίρι, το οποίο θα σπάσει όταν λυγίσει. Κατά συνέπεια, η δύναμη της αντοχής και η απόδοση είναι ίδια. Τα προϊόντα με τέτοια χαρακτηριστικά ονομάζονται επίσης εύθραυστα. Όριο εφελκυσμού - αλλαγή στο μέγεθος και το σχήμα ενός υλικού υπό την επίδραση εξωτερικών παραγόντων, ενώ το προϊόν δεν καταστρέφεται. Είναι δηλαδή το ποσοστό επιμήκυνσης του υλικού σε σχέση με το αρχικό δείγμα. Αυτό το χαρακτηριστικό δείχνει το μήκος του μπουλονιού πριν από τη θραύση. Ταξινόμηση μεγέθους - όσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση στρέψης.

Οι συνδετήρες χωρίζονται επίσης με έναν τέτοιο δείκτη όπως η ακρίβεια. Στην παραγωγή χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι σπειρώματος και επιφανειακής επεξεργασίας. Μπορεί να είναι υπερυψωμένο, κανονικό και τραχύ.

• Το C είναι πρόχειρη ακρίβεια. Αυτοί οι σύνδεσμοι είναι κατάλληλοι για τρύπες 2-3 mm μεγαλύτερες από την ίδια τη ράβδο. Με τέτοια διαφορά στις διαμέτρους, οι αρμοί μπορούν να κινηθούν.
• Το B είναι η κανονική ακρίβεια. Τα συνδετικά στοιχεία τοποθετούνται σε οπές 1-1,5 mm ευρύτερες από τη ράβδο. Υποχωρούν σε λιγότερη παραμόρφωση σε σύγκριση με την προηγούμενη κατηγορία.
• Α - υψηλή ακρίβεια... Οι οπές για αυτήν την ομάδα μπουλονιών μπορούν να είναι 0,25-0,3 mm ευρύτερες. Οι συνδετήρες έχουν αρκετά υψηλό κόστος, αφού παράγονται με στροφή.

Για τους συνδετήρες από ανοξείδωτο χάλυβα, δεν υποδεικνύουν την κατηγορία, αλλά την αντοχή σε εφελκυσμό, η ονομασία τους είναι διαφορετική - A2 και A4, όπου:

• Το Α είναι η ωστενιτική δομή του χάλυβα (σίδερο υψηλής θερμοκρασίας με κρυσταλλικό πλέγμα GCC).
• οι αριθμοί 2 και 4 είναι ο χαρακτηρισμός της χημικής σύστασης του υλικού.

Τα ανοξείδωτα μπουλόνια έχουν 3 δείκτες αντοχής - 50, 70, 80. Στην παραγωγή μπουλονιών υψηλής αντοχής χρησιμοποιούνται κράματα με μεγαλύτερη σκληρότητα και αντοχή. Τέτοια υλικά είναι πιο ακριβά από τον ανθρακούχο χάλυβα. Η κατηγορία αντοχής ποικίλλει - 6,6, 8,8, 9,8, 10,9, 12,9. Επίσης, για να αυξηθεί η απόδοση, πραγματοποιείται ένα στάδιο θερμικής επεξεργασίας, το οποίο αλλάζει τη χημική σύσταση και δομή του υλικού. Πιθανή λειτουργία σε θερμοκρασίες κάτω των 40 ° C - έχει την ονομασία U. 40-65 ° C επισημαίνεται ως HL.

Σκληρότητα μπουλονιών Είναι η ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται στη διείσδυση άλλου σώματος στην επιφάνειά του. Η σκληρότητα των μπουλονιών μετράται από τους Brinell, Rockwell και Vickers. Οι δοκιμές σκληρότητας Brinell πραγματοποιούνται σε συσκευή ελέγχου σκληρότητας, μια σκληρυμένη σφαίρα με διάμετρο 2,5, 5 ή 10 χιλιοστών χρησιμεύει ως indeter (πεπιεσμένο αντικείμενο). Το μέγεθος εξαρτάται από το πάχος του υλικού που δοκιμάζεται. Η εσοχή πραγματοποιείται μέσα σε 10-30 δευτερόλεπτα, ο χρόνος εξαρτάται επίσης από το δοκιμασμένο υλικό. Στη συνέχεια, η εκτύπωση που προκύπτει μετράται σε δύο κατευθύνσεις χρησιμοποιώντας μεγεθυντικό φακό Brinell. Ο λόγος του εφαρμοζόμενου φορτίου προς την επιφάνεια της εσοχής είναι ο ορισμός της σκληρότητας.

Η μέθοδος του Rockwell βασίζεται επίσης στην εσοχή. Ένας κώνος διαμαντιού δρα ως αναλυτής για σκληρά κράματα και μια χαλύβδινη σφαίρα με διάμετρο 1,6 χιλιοστών για πιο μαλακά κράματα. Σε αυτή τη μέθοδο, η δοκιμή πραγματοποιείται σε δύο φάσεις. Αρχικά, εφαρμόζεται μια προφόρτιση για να έρθουν σε στενή επαφή το υλικό και το άκρο. Στη συνέχεια, το κύριο φορτίο συνεχίζεται για μικρό χρονικό διάστημα.Αφού αφαιρεθεί το φορτίο εργασίας, μετράται η σκληρότητα. Δηλαδή, οι υπολογισμοί θα γίνουν ανάλογα με το βάθος στο οποίο παραμένει το indeter, με την εφαρμοζόμενη προφόρτιση. Σε αυτή τη μέθοδο, διακρίνονται 3 ομάδες σκληρότητας:

• HRA - για εξαιρετικά σκληρά μέταλλα.
• HRB - για σχετικά μαλακά μέταλλα.
• HRC - για σχετικά σκληρά μέταλλα.

Η σκληρότητα του Vickers καθορίζεται από το πλάτος της εκτύπωσης. Η συμπιεσμένη άκρη είναι μια διαμαντένια πυραμίδα με τέσσερις όψεις. Μετράται με τον υπολογισμό της αναλογίας του φορτίου προς την περιοχή του προκύπτοντος σήματος. Οι μετρήσεις γίνονται με μικροσκόπιο τοποθετημένο στον εξοπλισμό. Αυτή η μέθοδος χαρακτηρίζεται από αυξημένη ακρίβεια και υπερευαισθησία. Οι μέθοδοι μέτρησης που χρησιμοποιήθηκαν σύμφωνα με το GOST στη σοβιετική εποχή δεν επέτρεψαν τον προσδιορισμό όλων των μέγιστων επιτρεπόμενων φορτίων στους συνδετήρες, επομένως τα υλικά που παράγονται ήταν κακής ποιότητας.

• Lemeshny... Με τη βοήθειά του, προσαρτώνται αναρτημένες βαριές κατασκευές. Τις περισσότερες φορές χρησιμοποιείται για τη γεωργία.

• Επιπλα. Η κύρια διαφορά είναι ότι το νήμα δεν εφαρμόζεται σε ολόκληρη τη ράβδο. Η κεφαλή είναι λεία - αυτό γίνεται έτσι ώστε το μπουλόνι να μην προεξέχει πάνω από το επίπεδο. Εκτός από την παραγωγή επίπλων, αυτός ο συνδετήρας έχει βρει την εφαρμογή του και στις κατασκευές.

• Δρόμος. Χρησιμοποιείται κατά την τοποθέτηση περιφράξεων. Διακρίνεται από ημικυκλική κεφαλή, κάτω από την οποία υπάρχει τετράγωνο προσκέφαλο. Χάρη σε αυτό το σχέδιο, τα στοιχεία είναι σταθερά στερεωμένα.

• Μηχανολογία... Ο πιο δημοφιλής τύπος που χρησιμοποιείται στην κατασκευή αυτοκινήτων.

• Ταξίδι. Χρησιμοποιείται στην κατασκευή σιδηροδρόμων, συνήθως χρησιμοποιείται για τη σύνδεση εξαρτημάτων σιδηροτροχιών. Το νήμα εφαρμόζεται σε λιγότερο από το μισό του στελέχους.

Όλοι οι συνδετήρες επισημαίνονται σύμφωνα με τα πρότυπα:

• GOST;
• Το ISO είναι ένα σύστημα που εισήχθη στα περισσότερα κράτη από το 1964.
• Το DIN είναι ένα σύστημα που δημιουργήθηκε στη Γερμανία.

Λαμβάνοντας υπόψη όλες τις απαιτήσεις και τα πρότυπα, οι ακόλουθες ονομασίες εφαρμόζονται στην κεφαλή του μπουλονιού:

• την κατηγορία αντοχής της πρώτης ύλης από την οποία κατασκευάστηκαν οι συνδετήρες·
• σήμα του εργοστασίου του κατασκευαστή.
• κατεύθυνση νήματος (συνήθως υποδεικνύεται μόνο η αριστερή κατεύθυνση, η δεξιά δεν επισημαίνεται).

Τα σημάδια που εφαρμόζονται μπορεί να είναι είτε σε βάθος είτε κυρτά. Το μέγεθός τους θα καθοριστεί από τον ίδιο τον κατασκευαστή.

Σύμφωνα με τα πρότυπα GOST, οι ακόλουθες ονομασίες εφαρμόζονται στα μπουλόνια.

• Μπουλόνι - το όνομα του συνδετήρα.
• Ακρίβεια μπουλονιών. Έχει ένα γράμμα που αποκωδικοποιεί A, B, C.
• Το τρίτο είναι ο αριθμός απόδοσης. Μπορεί να είναι 1, 2, 3 ή 4. Η πρώτη απόδοση δεν υποδεικνύεται πάντα.
• Επιστολικός προσδιορισμός του τύπου νήματος. Μετρικό - Μ, κωνικό - Κ, τραπεζοειδές - Τρ.
• Το μέγεθος της διαμέτρου του νήματος συνήθως υποδεικνύεται σε χιλιοστά.
• Βήμα νήματος σε χιλιοστά. Μπορεί να είναι μεγάλο ή βασικό (1,75 χιλιοστά) και μικρό (1,25 χιλιοστά).
• Η κατεύθυνση του νήματος LH είναι αριστερόστροφη, το δεξιό νήμα δεν υποδεικνύεται με κανέναν τρόπο.
• Σκάλισμα ακριβείας. Μπορεί να είναι καλό - 4, μεσαίο - 6, τραχύ - 8.
• Μήκος συνδετήρα.
• Κατηγορία δύναμης - 3,6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9.
• Χαρακτηρισμός γραμμάτων C ή A, δηλαδή η χρήση ήρεμου ή ελεύθερης κοπής χάλυβα. Αυτή η ονομασία είναι κατάλληλη μόνο για μπουλόνια με αντοχή έως 6,8. Εάν η αντοχή είναι μεγαλύτερη από 8,8, τότε θα εφαρμοστεί η ποιότητα χάλυβα αντί αυτής της σήμανσης.
• Αριθμός από 01 έως 13 - αυτοί οι αριθμοί υποδεικνύουν τον τύπο της επίστρωσης.
• Το τελευταίο είναι επίσης ο ψηφιακός προσδιορισμός του πάχους της επίστρωσης.

Οι κύριες παράμετροι για τη μέτρηση των διαστάσεων των συνδετήρων είναι το μήκος, το πάχος και το ύψος. Για να προσδιορίσετε αυτές τις παραμέτρους, πρέπει πρώτα να κατανοήσετε οπτικά ποιος τύπος μπουλονιού είναι διαθέσιμος. Η διάμετρος του συνδετήρα μπορεί να μετρηθεί με παχύμετρο ή χάρακα βερνιέρου. Η μέτρηση ακρίβειας πραγματοποιείται με το κιτ βαθμονόμησης PR-NOT - pass-not pass, δηλαδή, ένα εξάρτημα βιδώνεται στην άγκυρα, το δεύτερο όχι.Το μήκος μετριέται επίσης με παχύμετρο ή χάρακα.

Οι μετρήσεις βιδών υποδεικνύονται:

• M - νήμα?
• D είναι το μέγεθος της διαμέτρου του νήματος.
• P - βήμα νήματος.
• L - μέγεθος μπουλονιού (μήκος).

Η διάμετρος του σπειρώματος μετράται με τον ίδιο τρόπο όπως για τις μετρήσεις μπουλονιών. Η διάμετρος του σπειρώματος των παξιμαδιών είναι πιο δύσκολο να προσδιοριστεί. Συνήθως, η σήμανση χαρακτηρίζει την εξωτερική διάμετρο του μπουλονιού, το οποίο θα βιδωθεί στο παξιμάδι, δηλαδή η οπή του παξιμαδιού θα είναι μικρότερη. Η ακρίβεια της διαμέτρου μπορεί επίσης να μετρηθεί χρησιμοποιώντας το κιτ PR-NOT. Αξίζει να θυμηθούμε εδώ ότι το μέγεθος του παξιμαδιού μπορεί να μειωθεί, κανονικό και να αυξηθεί.

Κατά τη διάρκεια της κατασκευής, η σύνδεση των κατασκευών πραγματοποιείται κυρίως με τη χρήση βιδωτών συνδέσεων. Το κύριο πλεονέκτημά τους είναι η εύκολη εγκατάσταση, ειδικά αν πάρουμε συγκολλήσεις για σύγκριση. Οι τύποι που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό των αρμών εφελκυσμού εξαρτώνται από το υλικό του υποστρώματος (σκυρόδεμα, χάλυβας, κονιάματα και συνδυασμοί υλικών).

Η κύρια προϋπόθεση για την εγκατάσταση συνδετήρων είναι να κρατάτε τα μπουλόνια της γενικής δομής... Η υψηλότερη φέρουσα ικανότητα κρεμαστών αγκυρίων από κράμα χάλυβα ποιότητας. Η δύναμη των πρόσθετων κρούσεων μπορεί να είναι δυναμική, στατική και μέγιστη. Η πρόσθετη μάζα φορτίου δεν υπερβαίνει το 25% της δύναμης θραύσης του στελέχους του μπουλονιού.

Η μέθοδος βιδώματος έχει γίνει πολύ δημοφιλής στον σύγχρονο κόσμο. Με βάση όλα τα χαρακτηριστικά, μπορείτε να επισημάνετε τα σημεία που πρέπει να δώσετε ιδιαίτερη προσοχή όταν επιλέγετε:

• το πεδίο δραστηριότητας όπου θα εφαρμοστεί η στερέωση·
• σχέδιο κεφαλής?
• χρησιμοποιημένο υλικό?
• δύναμη;
• υπάρχει πρόσθετη προστατευτική επίστρωση;
• σήμανση σύμφωνα με GOST.

Στο επόμενο βίντεο, θα βρείτε περισσότερες πληροφορίες για τους βαθμούς αντοχής στη σήμανση μπουλονιών.