Гост р 52627-2006 болты, винты и шпильки. механические свойства и методы испытаний

Точность болтов

Другое важное свойство – это точность. Производители выпускают продукцию двух классов точности

Класс А – подразумевает то, что стержень встает в отверстие с минимальным зазором. Диаметр посадочного отверстия не может быть больше толщи болта на 0,3 мм. Такой точности довольно просто добиться в условиях производственного цеха, но практически невозможно на строительной площадке. Крепеж класса В и С могут быть установлены в посадочные отверстия больше стержня изделия на 2 – 3 мм.

Точность исполнения болтового соединения оказывает заметное влияние на его прочность и сопротивлению нагрузок. В частности, чем точнее выполнено посадочное отверстие, тем будет меньше воздействие нагрузок, возникающих перпендикулярно оси стержня.

Рейтинг: /5 — голосов

Маркировка болтов и винтов

Чаще всего болты маркируются на торцевой поверхности головки, под клеймом завода-изготовителя. Цифры могут быть выпуклыми либо углублёнными. Иногда точку между цифрами не ставят, например 10.9 пишется как 109. Если обозначение подчёркнуто (вот так: 10.9 или 109 ), это означает, что болт изготовлен из низкоуглеродистой мартенситной стали. Некоторые заводы маркируют болты специальными символами – точкой и штрихом (циферблатная маркировка). Точка служит для ориентира и располагается на «12 часов», а положение одинарного или двойного штриха указывает на класс прочности: Если маркировка отсутствует, то болт имеет класс прочности 6.8 или ниже.

Прочность болтов

Все болты, с резьбой более М6, должны маркироваться. На головке болта маркируется прочность болтов по ГОСТ или по ISO, а также их исполнение. Если резьба болта или винта больше чем М6, и на головке нет маркировки, то от использования такого болта следует отказаться. Рассмотрим, что обозначает класс прочности болтов и как он обозначается непосредственно на головке.

На картинке изображены три вида маркировки. Прочность болтов 8.8 самая распространенная. Болт класса прочности 10.9, соответственно, более прочный, чем 8.8. Обозначение «Х» на головке болта указывает, что болт каленый, как правило, такое обозначение на карданных болтах. Существуют классы прочности болтов 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.6, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9. Точка между цифрами может отсутствовать.

Теперь поговорим о том, что обозначают эти цифры. Первая цифра маркировки равно 0,01 пределу прочности болта на растяжение, чтобы понять предел прочности, делим первую цифру на 0,01 и получаем предел прочности на растяжение в МПа. Вторая цифра равно 0,1 отношения предела текучести болта к пределу прочности на растяжение. Если перемножить цифры, и результат умножить на 10, то получим предел текучести в МПа. Приведем пример расшифровки. Прочность болта 12.9 расшифровывается следующим образом:

12/0,01 = 1200 (МПа) – предел прочности на растяжение.

12х10х9 = 1080 (МПа) – предел текучести.

Болты класса прочности до 5.6 чаще всего используются в мебельном производстве, остальные используются в машиностроении и строительстве. Причем класс прочности 10.9 и 12.9, ввиду высокой цены, используется при сборке особо ответственных узлов.

Помимо болтов со стандартной шестигранной головкой, также используются винты с внутренним шестигранником, болты с фланцем, болты с полукруглой головкой и квадратным подголовником и другие. Место расположения маркировки у таких болтов отличается от стандартных болтов. Маркировка может наноситься на цилиндрическую поверхность или под головку болта.

На картинке изображены примеры нанесения маркировки на болт с полукруглой головкой (слева) и на болт с внутренним шестигранником (справа).

Существуют и болты, предназначенные для использования в определенных узлах, они могут иметь дополнительные маркировки. Например, болты для строительства мостов могут иметь маркировку «ХЛ», что означает допустимое применение болта при температурах до – 65 0 С. Иногда на головках болтов указывают марку стали, примененную при изготовлении.

На шпильках также указывается класс прочности, наносится он цилиндрическую часть, где отсутствует резьба, но с двумя существенными различиями: 1) На болтах маркировка выступает над поверхностью, на шпильках наоборот – маркировка углубляется в материал. 2) Шпильки маркируются, начинаются с класса прочности 5.6. На диаметрах шпилек, менее М12, иногда маркируют не цифры, а условные знаки, каждый из которых соответствует классу прочности.

Маркировка гаек осуществляется немного по другому принципу. При нанесении маркировки на гайку учитывают отношение ее высоты к диаметру резьбы. По отношению высоты гайки к диаметру, гайки делятся на 5 видов: 1) Низкие Н/d меньше 0,8 2) Нормальные с отношением высоты к диаметру резьбы 0,8 3) Высокие с отношением 1,2 4) Сверхвысокие с отношением 1,5. 5) Сверхнизкие, маркировка на них обычно не наносится.

Для низких гаек существует всего два класса прочности – 04 и 05. Для расчета предела прочности на растяжение откидываем 0 и умножаем на 100. Получаем 400 и 500 МПа соответственно. По полученному значению смотрим, с каким классом прочности болта следует использовать гайку.

Нормальные, высокие и сверхвысокие гайки имеют 7 классов прочности – 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12. Аналогично умножаем на 100 и получаем значение предела прочности на растяжение. Таким образом, гайку 8 класса прочности лучше всего использовать с болтом 8.8. Распределение нагрузки в резьбе в таком случаи будет равномерным.

Иногда встречаются и другие маркировки на болтах, но, как правило, бывает это очень редко. Подавляющее большинство болтов маркируется именно по такому принципу.

В следующей статье расскажу, как сделать расчет болта на растяжение, срез и смятие.

Задавайте вопросы, оставляйте комментарии, делитесь впечатлениями от статьи!

Твердость материала

Твёрдость по Бринеллю – это характеристика, которая позволяет определить твёрдость материала.

Крепежи из нержавеющий стали тоже оснащены специальной маркировкой на верхушке крепления.

Вид стали А2 или А4 и предел прочности — 50, 70, 80, примеры: А2-70, А4-80. На крепления, которые имеют четко выраженную резьбу, наноситься цветная маркировка для A2 – зеленым цветом, для A4 – красным. Значение для предела текучести не указывается.

Например, значение 70 – самое стандартное и демонстрирует максимальную прочность крепежа из нержавеющей стали.

Максимальная текучесть для нержавеющих метизов, часто лишь справочное значение.

Текучесть в данном случае будет составлять 250 Н/мм2 для A2-70 и около 300 Н/мм2 для A4-80.

Приблизительное увеличение при этом будет не больше чем 40%. Иными словами, данный вид стали отменно меняет форму перед тем, как произойдёт непоправимая деформация.

Старые отечественные методы измерения по ГОСТ-у не позволяли уделить должное внимание максимально допустимым нагрузкам на болты, поэтому выпускаемые метизы были значительно ниже по качеству относительно современных.

Пример, чтобы максимально точно рассчитать нагрузку на материал, используя классификацию прочности:

Крепление М12 с прочностью 8.8 размером d2 = 10,7мм и максимально продолжительностью сечения 89,87мм2. В этом случае максимально допустимая степень нагрузки будет: (8*8*10)*89,87 ;0) = 57520 Ньютон.

Таблица нагрузок для болтов из углеродистой и из нержавеющей стали.

Дополненная таблица максимальных нагрузок на нержавеющие материалы и высокопрочные соединения.

Чтобы быть уверенным в безопасности нагрузки, можно без зазрения совести разделять нагрузку в Ньютонах на тридцать.

4.2. Срезные соединения

4.2.1. При действии продольной силы, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным. При действии на соединение изгибающего момента распределение усилий между болтами следует принимать пропорционально расстояниям от центра тяжести соединения до рассматриваемого болта (при треугольных эпюрах распределения усилий между болтами, рис. 2).

Рис. 2

4.2.2. Болты, работающие на срез от одновременного действия продольной силы и изгибающего момента, необходимо проверять на равнодействующее усилие.

4.2.3. Расчетное усилие (кН), которое может бить воспринято одним болтом, следует определять по формулам:

на срез —

N

bs = 0,1·
R
bs·
γ
b1·
A
·
n
b,(4)

на смятие —

N

bp = 0,1·
R
bp·
γ
b1·γb2·γ(t)·
a
b,(5)

Обозначения, принятые в формулах (4, 5):

γ

b1 — коэффициент условий работы, учитывающий не одновременность включения болтов в работу, который следует принимать по табл. 4;

γ

b2 — коэффициент условие работы, учитывающий расстояния вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия и между центрами отверстий, который следует принимать по табл. 5;

A

=
nd
2/4 — расчетная площадь, сечения стержня болта, см2;

n

b — число расчетных срезов одного болта;

γ(t) — коэффициент, учитывающий толщину соединяемых элементов, определяемый

(6)

t

— наименьшая суммарная толщина элементов, снимаемых в одном направлении;

d

b — номинальный наружный диаметр стержня болта, см.

Таблица 4

Таблица 5

Примечание.

Расстояние
b
должно быть больше расстояния
a
по крайней мере на 0,5
d
. В противном случае
a
=
b
-0,5
d
.

Расчетные усилия, которые могут быть восприняты одним болтом многоболтового соединения на срез с одной плоскостью среза, приведены в .

Расчетные усилия, которые могут быть восприняты одним болтом М24 многоболтового соединения на смятие (при R

bp = 1,48·
R
un, а = 2
d
;
b
= 2,5
d
), приведены в .

4.2.4. Количество n

болтов в соединении при действии продольной силы
N
(кН) следует определять по формуле

(7)

где Q

b — меньшее из расчетный усилий для одного болта
N
bs и
N
bp, вычисленных согласно требованиям настоящих рекомендаций.

4.2.5. Возникающие при работе соединений перемещения смятия каждого элемента и от действия нормативных нагрузок следует определять:

а) при N

bp≤
N
bs — по табл. 6.

Обозначения, принятые в табл. 6:

Q

расч. — сила, действующая на соединение от расчетных нагрузок;

Q

норм. — то же от нормативных нагрузок.

Примечание.

При определении перемещений смятия каждого соединяемого элемента для промежуточных значений
K
=
Q
расч/
Q
норм допускается линейная интерполяция.

Допускается принимать величины перемещений смятия каждого соединяемого элемента u

, от действия нормативных нагрузок меньше приведенных в табл. 6, при этом расчетные сопротивления одноболтовых соединений смятию следует определять по формуле

R

bp =
K
·
f
·
R
un,(8)

где f

— коэффициент, равна

f

= 1,08×
u
— при 0 u ≤ 0,8 мм,(9)

f

= 0,57+0,4×
u
-0,032×
u
2 — при 0,8
u
≤ 3,8 мм(10)

Коэффициент f

в зависимости от перемещений смятия каждого соединения элемента
u
приведен в ;

б) при N

bs
N
bp— по формулам 9, 10 и по ; заменяя в формуле ()
N
bp на
N
bs.

4.2.6. Прочность элементов, ослабленных отверстиями в срезных соединениях, следует проверять с учетом полного ослабления сечений отверстиями.

Маркировка высокопрочных болтов по ГОСТ Р 52644-2006

А вот так выглядит маркировка на болтах уже по новому ГОСТу:

Значения маркировки на шестигранной головке высокопрочного болта:

• 1. Клеймо завода-изготовителя;
• 2. Класс прочности для ГОСТ Р 52644-2006;
• 3. Климатическое исполнение ХЛ (для холодного климата);
• 4. Номер плавки;
• 5. Буква S — обозначение высокопрочного болта с шестигранной головокой с увеличенным размером под ключ

Общее представление

Металлические крепежи, изготавливаемые в соответствии с нормами ГОСТ, отличаются по многим параметрам — начиная с диаметра и размера резьбы, и заканчивая классом материала. Информация, необходимая для понимания специфики конкретного изделия, наносится на головку или шляпку. Перед выбором нужно рассчитать прочностные показатели, уточнить химический состав и устойчивость к воздействию отдельных категорий веществ, а также принять во внимание особые требования, связанные с условиями эксплуатации.