Яка буває міцність болтів і як розрахувати навантаження

Допустиме навантаження на болт залежить від двох чинників — поперечний переріз і міцність матеріалу. Від цього формується ціна метизів, визначається допустиме місце експлуатації. Розглянемо, яка буває міцність болтів, що вона означає і як розрахувати навантаження на місце з'єднання, щоб правильно підібрати кріплення.

Як маркується межа міцності болтів

За міжнародними стандартами є 11 класів міцності болтів. Вони позначаються цифрами через точку від 3.6 до 12.9. Ці цифри обов'язково наносяться на головку болта під час маркування, щоб можна було відразу визначити допустиме навантаження.

Перша цифра — це межа міцності на розрив. Вона означає 1/100 МПа. Наприклад, при рівні міцності 8.8 вийде межа міцності 800 МПа (8х100=800). Показник можна зобразити й по-іншому — 80 кгс/мм2.

Друга цифра вказує на межу плинності металу. Розраховується через множення першої цифри на другу, а потім ще множенням на 10. Наприклад, під час маркування 8.8 межа плинності вийде 640 МПа (8х8х10=640). 

Варто знати! Саме з болтів з маркуванням 8.8 і вище починається класифікація високоміцного кріплення.

Під час вибору навантаження на болт краще брати запас у 50%. Це дасть змогу зберегти надійність з'єднання. Наприклад, якщо на вузол передбачається навантаження 400 МПа, вибирайте болт, який витримує 800 МПа. Тоді його точно не порве і він не деформується в разі перевищення передбачуваного навантаження.

Що таке межа міцності болта на розрив

Межа міцності болта на розрив — це максимальна напруга, після якої тіло кріпильного виробу руйнується. Для тестування використовується спеціальне пристосування, у яке встановлюється болт із накрученою гайкою. Головка болта та гайка захоплюються затискачами. За допомогою гідроциліндрів і масляних насосів створюється механічна напруга та заміряється час. Навантаження поступово збільшується. Коли різьбова частина болта або головка відриваються, випробування зупиняється. Так визначається межа міцності на розрив. Випробуванню піддається певна кількість зразків із кожної партії для контролю якості.

У випадку з болтом з маркуванням 8.8 він порветься за напруги понад 800 МПа. До цієї величини з'єднання збереже свою цілісність.

Що таке межа плинності болта

Межа плинності болта — це напруга, при досягненні якої метиз починає змінювати свою форму. Деформація не підлягає виправленню після зняття навантаження. Найчастіше під зміною форми мається на увазі витягування різьбової частини або вигин циліндричного стрижня, якщо він вільно розташовувався всередині виробу.

Наприклад, для болта з маркуванням 8.8 незворотна деформація настає після напруги в 640 МПа. З'єднання збереже цілісність, але між з'єднувальними деталями може з'явитися зазор або вони змістяться відносно одна одної. Як видно, різниця між межею міцності і межею плинності становить, приблизно, 1/3. Це важливо враховувати при підборі болтів для місць з високим навантаженням.

Інші показники міцності болтів

Серед інших показників, що використовується для визначення міцності — відсоток подовження. Він вказує, на скільки витягнеться тіло болта після докладання розтягувального зусилля. Показник безпосередньо залежить від межі плинності, тільки позначається у відсотках, що вказують на зміну розміру метизу. Якщо застосовується неякісна сталь, болти називають "пластиліновими", оскільки вони не зберігають свою форму під час навантаження. А ось нержавіюча сталь із відносним подовженням до 40% тягнеться добре, але без  незворотної деформації.

Ще міцність болта залежить від твердості самого металу. Один із поширених показників вимірювання — за Брінелем. Він визначає твердість метизу та його стійкість у разі спроби проникнення в нього іншого твердішого матеріалу. За шкалою твердість сталі класу А2-А4 може бути 50-80 одиниць. Відповідно, це вийде 500-800 Н/мм2 (для переведення в Ньютон на міліметр квадратний необхідно множити на 100.

Таблиця розрахунку навантаження різних болтів

Для розрахунку навантаження на болти використовують довідкову таблицю. У ній показники наводяться в Ньютонах. Є такі поняття, як робоче навантаження й максимальне. Цифри залежать від міцності та типу сталі. Наприклад, болт М6 з діаметром 5,3 мм і рівнем міцності 4.6 максимальне навантаження становитиме 5292 Ньютона. Робоча напруга в перекладі на кілограми буде — 260 кг.

Такий же болт М6, але вже з міцністю 8.8 витримує максимальне навантаження 14112 Ньютон, а робочий показник становитиме 700 кг. Ось тому ціна болтів із підвищеною міцністю вища.

Де купити високоміцні болти

Купити болти будь-якої міцності від 5.6 до 12.9 можна в нашій компанії "ОГУН ГРУП". Ми — безпосередній виробник кріплення. Виготовляємо метизи за ГОСТ та за кресленням замовника. 

Щоб замовити високоміцні болти, нестандартне кріплення пишіть або зателефонуйте нам 067 818 16 07