Tutto sulla forza del bullone

Gli elementi di fissaggio rappresentano un vasto assortimento sul mercato. Possono essere utilizzati sia per il normale collegamento di varie parti delle strutture, sia per consentire al sistema di sopportare carichi maggiori, per essere più affidabile.

Il bullone è un dispositivo di fissaggio cilindrico con una filettatura all'esterno. Di solito ha una testa esagonale fatta per una chiave inglese. Il collegamento è realizzato con un dado o altro foro filettato. Prima della creazione di elementi di fissaggio a vite, i bulloni venivano chiamati qualsiasi prodotto sotto forma di asta.

Il design del bullone è il seguente.

Con il suo aiuto, il resto del dispositivo di fissaggio viene trasmesso coppia... Può avere forma esagonale, semicircolare, semicircolare con vite, cilindrica, cilindrica con cava esagonale, svasata e svasata con vite.

Si divide in diversi tipi:

• standard;
• per l'installazione in un foro con uno spazio;
• per il montaggio in un foro dell'alesatore;
• con gambo di diametro ridotto senza filettatura.

Può essere delle seguenti forme:

• il giro;
• dado ad alette;
• esagonale (con smussi bassi/alti/normali, a corona e asolati).

Esistono molti tipi di bulloni, tutto dipende dalle qualità che la struttura dovrebbe avere durante il funzionamento. La classe di resistenza dei bulloni descrive le loro proprietà meccaniche.

La forza è una proprietà di un prodotto caratterizzato dalla resistenza alla distruzione da fattori esterni. Qualsiasi produttore deve indicare la resistenza del prodotto in modo che durante l'installazione o il montaggio sia chiaro se gli elementi di fissaggio sono adatti a determinati casi. La forza è misurata in due numeri, separati da un punto, o un numero a due cifre e una cifra, separati anche da un punto:

• 3.6 - elementi di collegamento in acciaio non legato, non viene applicato ulteriore indurimento;
• 4.6 - utilizzato per la produzione di acciaio al carbonio;
• 5.6 - sono realizzati in acciaio senza tempra finale;
• 6.6, 6.8 - ferramenta in acciaio al carbonio, senza impurità;
• 8.8 - all'acciaio vengono aggiunti componenti come cromo, manganese o boro; inoltre, il metallo finito viene temprato a una temperatura superiore a 400 ° C;
• 9.8 - ha un minimo di differenze rispetto alla classe precedente e una resistenza maggiore;
• 10.9 - per la produzione di tali bulloni, l'acciaio viene preso con additivi aggiuntivi e rinvenimento a 340-425 ° C;
• 12.9 - viene utilizzato acciaio inossidabile o legato.

Il primo numero indica la resistenza alla trazione (1/100 N/mm2 o 1/10 kg/mm2), cioè, 1 millimetro di un bullone quadrato 3.6 resisterà a una rottura di 30 chilogrammi. Il secondo numero è la percentuale della resistenza allo snervamento rispetto alla resistenza alla trazione. Cioè, il bullone 3.6 non si deformerà fino a una forza di 180 N/mm2 o 18 kg/mm2 (60% della resistenza ultima).

In base ai valori di resistenza, i bulloni di collegamento sono suddivisi nelle seguenti opzioni.

• Rottura per trazione sul diametro interno del bullone. Maggiore è la resistenza del dispositivo di fissaggio, maggiore è la probabilità che il bullone si deformi sotto carico, ovvero si allunghi.
• Funzionante per tagliare il bullone su due piani. Minore è la forza, maggiore è la probabilità che la montatura fallisca.
• Trazione e taglio: taglia la testa del bullone.
• Frizionale: qui il materiale viene schiacciato sotto gli elementi di fissaggio, cioè funzionano per un taglio, ma con un'alta tensione degli elementi di fissaggio.

Punto di rendimento - questo è il carico maggiore, con un aumento in cui si verifica la deformazione, che non può essere ripristinata in futuro, ovvero la connessione a vite aumenterà di lunghezza dopo determinate azioni. Più pesante può sopportare la struttura, maggiore è la portata. Quando si calcola il carico, di solito prendere 1/2 o 1/3 della resistenza allo snervamento. Considera un cucchiaio da cucina come esempio: piegandolo da un lato crea un oggetto diverso. La fluidità è stata rotta - questo ha portato alla deformazione, ma il materiale stesso non si è rotto. Si può concludere che l'elasticità dell'acciaio è superiore alla sua resa.

Un altro oggetto è un coltello, che si rompe quando viene piegato. Di conseguenza, la forza della forza e della resa è la stessa. I prodotti con tali caratteristiche sono anche chiamati fragili. Limite di trazione: un cambiamento nelle dimensioni e nella forma di un materiale sotto l'influenza di fattori esterni, mentre il prodotto non viene distrutto. In altre parole, è la percentuale di allungamento del materiale rispetto al campione originale. Questa caratteristica mostra la lunghezza del bullone prima della rottura. Classificazione delle dimensioni: maggiore è l'area, maggiore è la resistenza alla torsione.

Gli elementi di fissaggio sono anche divisi da un indicatore come la precisione. Nella produzione vengono utilizzati vari metodi di filettatura e trattamento superficiale. Può essere elevato, normale e ruvido.

• C è la precisione approssimativa. Questi elementi di fissaggio sono adatti per fori 2-3 mm più grandi dell'asta stessa. Con una tale differenza di diametro, le articolazioni possono muoversi.
• B è la precisione normale. Gli elementi di collegamento sono installati in fori 1-1,5 mm più larghi dell'asta. Cedono a meno deformazioni rispetto alla classe precedente.
• A - alta precisione... I fori per questo gruppo di bulloni possono essere più larghi di 0,25-0,3 mm. Gli elementi di fissaggio hanno un costo piuttosto elevato, poiché sono prodotti mediante tornitura.

Per gli elementi di fissaggio in acciaio inossidabile, non indicano la classe, ma la resistenza alla trazione, la loro designazione è diversa: A2 e A4, dove:

• A è la struttura austenitica dell'acciaio (ferro ad alta temperatura con reticolo GCC cristallino);
• i numeri 2 e 4 sono la designazione della composizione chimica del materiale.

I bulloni in acciaio inossidabile hanno 3 indicatori di forza: 50, 70, 80. Nella produzione di bulloni ad alta resistenza vengono utilizzate leghe con maggiore durezza e resistenza. Tali materiali sono più costosi dell'acciaio al carbonio. La classe di resistenza varia: 6.6, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9. Inoltre, per aumentare le prestazioni, viene eseguita una fase di trattamento termico, che modifica la composizione chimica e la struttura del materiale. Possibile funzionamento a temperature inferiori a 40 ° C - ha la designazione U. 40-65 ° C è contrassegnato come HL.

Durezza bullone È la capacità di un materiale di resistere alla penetrazione di un altro corpo nella sua superficie. La durezza del bullone è misurata da Brinell, Rockwell e Vickers. Le prove di durezza Brinell vengono eseguite su un durometro, una sfera indurita con un diametro di 2,5, 5 o 10 millimetri funge da indeter (oggetto pressato). La dimensione dipende dallo spessore del materiale in prova. Il rientro avviene entro 10-30 secondi, il tempo dipende anche dal materiale testato. La stampa risultante viene quindi misurata in due direzioni utilizzando una lente d'ingrandimento Brinell. Il rapporto tra il carico applicato e la superficie della rientranza è la definizione di durezza.

Anche il metodo di Rockwell si basa sull'indentazione. Un cono di diamante funge da indeteratore per le leghe dure e una sfera d'acciaio con un diametro di 1,6 millimetri per le leghe più morbide. In questo metodo, il test viene eseguito in due fasi. Innanzitutto, viene applicato un precarico per far entrare in stretto contatto il materiale e la punta. Quindi il carico principale continua per un breve periodo.Dopo aver rimosso il carico di lavoro, viene misurata la durezza. Cioè, i calcoli verranno eseguiti in base alla profondità alla quale rimane l'indeter, con il precarico applicato. In questo metodo si distinguono 3 gruppi di durezza:

• HRA - per metalli extra duri;
• HRB - per metalli relativamente teneri;
• HRC - per metalli relativamente duri.

La durezza Vickers è determinata dalla larghezza della stampa. La punta pressata è una piramide di diamante con quattro facce. Misurato calcolando il rapporto tra il carico e l'area del segno risultante. Le misurazioni vengono effettuate al microscopio montato sull'apparecchiatura. Questo metodo è caratterizzato da una maggiore precisione e ipersensibilità. I metodi di misurazione utilizzati in conformità con GOST in epoca sovietica non consentivano di determinare tutti i carichi massimi consentiti sugli elementi di fissaggio, pertanto i materiali prodotti erano di scarsa qualità.

• Lemeshny... Con il suo aiuto, sono attaccate strutture pesanti sospese. Più spesso utilizzato per l'agricoltura.

• Arredamento. La differenza principale è che il filo non viene applicato sull'intera asta. La testa è liscia: questo viene fatto in modo che il bullone non sporga sopra il piano. Oltre alla produzione di mobili, questo elemento di fissaggio ha trovato la sua applicazione nell'edilizia.

• Strada. Utilizzato durante l'installazione di recinzioni. Si distingue per una testa semicircolare, sotto la quale si trova un poggiatesta quadrato. Grazie a questo design, gli elementi sono fissati saldamente.

• Industria meccanica... Il tipo più popolare utilizzato nella produzione di automobili.

• Viaggiare. Utilizzato nella costruzione di ferrovie, viene solitamente utilizzato per collegare parti di binari. La filettatura viene applicata a meno della metà del gambo.

Tutti gli elementi di fissaggio sono contrassegnati secondo gli standard:

• GOST;
• L'ISO è un sistema introdotto nella maggior parte degli stati dal 1964;
• DIN è un sistema creato in Germania.

Tenendo conto di tutti i requisiti e gli standard, alla testa del bullone vengono applicate le seguenti designazioni:

• la classe di resistenza della materia prima da cui sono stati realizzati gli elementi di fissaggio;
• insegna dell'impianto del produttore;
• direzione del filo (di solito è indicata solo la direzione sinistra, quella destra non è contrassegnata).

I segni applicati possono essere profondi o convessi. La loro dimensione sarà determinata dal produttore stesso.

In conformità con gli standard GOST, ai bulloni vengono applicate le seguenti designazioni.

• Bullone: ​​il nome del dispositivo di fissaggio.
• Precisione del bullone. Ha una lettera che decodifica A, B, C.
• Il terzo è il numero di prestazioni. Può essere 1, 2, 3 o 4. La prima esecuzione non è sempre indicata.
• Designazione della lettera del tipo di filo. Metrico - M, conico - K, trapezoidale - Tr.
• La dimensione del diametro del filo è solitamente indicata in millimetri.
• Passo della filettatura in millimetri. Può essere grande o semplice (1,75 millimetri) e piccolo (1,25 millimetri).
• La direzione della filettatura sinistra è sinistrorsa, la filettatura destra non è indicata in alcun modo.
• Intaglio di precisione. Può andare bene - 4, medio - 6, ruvido - 8.
• Lunghezza del fissaggio.
• Classe di forza - 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9.
• Designazione della lettera C o A, ovvero l'uso di acciaio calmo o a taglio libero. Questa designazione è adatta solo per bulloni con resistenza fino a 6,8. Se la resistenza è superiore a 8,8, verrà applicato il grado di acciaio al posto di questo contrassegno.
• Numero da 01 a 13: questi numeri indicano il tipo di rivestimento.
• L'ultimo è anche la designazione digitale dello spessore del rivestimento.

I parametri principali per misurare le dimensioni degli elementi di fissaggio sono lunghezza, spessore e altezza. Per determinare questi parametri, devi prima capire visivamente quale tipo di bullone è disponibile. Il diametro del dispositivo di fissaggio può essere misurato con un calibro a corsoio o un righello. La misurazione della precisione viene eseguita con il kit di calibrazione PR-NOT - pass-not pass, ovvero un componente è avvitato sull'ancora, il secondo no.La lunghezza viene anche misurata con un calibro o un righello.

Le misure delle viti sono indicate:

• M - filo;
• D è la dimensione del diametro della filettatura;
• P - passo del filo;
• L - dimensione del bullone (lunghezza).

Il diametro della filettatura viene misurato allo stesso modo delle misurazioni dei bulloni. Il diametro della filettatura dei dadi è più difficile da determinare. Di solito, la marcatura caratterizza il diametro esterno del bullone, che verrà avvitato nel dado, ovvero il foro del dado sarà più piccolo. La precisione del diametro può essere misurata anche utilizzando il kit PR-NOT. Vale la pena ricordare qui che la dimensione del dado può essere ridotta, normale e aumentata.

Durante la costruzione, il collegamento delle strutture viene effettuato principalmente mediante connessioni bullonate. Il loro principale vantaggio è la facilità di installazione, soprattutto se prendiamo i giunti di saldatura per il confronto. Le formule utilizzate per calcolare i giunti di trazione dipendono dal materiale del supporto (calcestruzzo, acciaio, malte e combinazioni di materiali).

La condizione principale per l'installazione degli elementi di fissaggio è tenere i bulloni della struttura generale... Massima capacità di carico degli ancoraggi sospesi in acciaio legato. La forza degli impatti aggiuntivi può essere dinamica, statica e massima. La massa di carico aggiuntiva non supera il 25% della forza di rottura del gambo del bullone.

Il metodo di bullonatura è diventato molto popolare nel mondo moderno. Sulla base di tutte le caratteristiche, puoi evidenziare i punti a cui dovresti prestare particolare attenzione quando scegli:

• il campo di attività in cui verrà applicato il fissaggio;
• disegno della testa;
• materiale usato;
• forza;
• c'è un rivestimento protettivo aggiuntivo;
• marcatura secondo GOST.

Nel prossimo video troverai maggiori informazioni sui gradi di resistenza nella marcatura dei bulloni.