Mechanische Eigenschaften

Die meisten Befestigeranwendungen sind entworfen, um irgendeine Form der außen angewandten Last zu stützen oder zu übertragen. Wenn die Stärke des Befestigers die einzige Sorge ist, gibt es normalerweise keinen Bedarf, über Kohlenstoffstahl hinaus zu schauen. Über

90% aller Befestiger werden vom Kohlenstoffstahl hergestellt. Im allgemeinen sollte die Berücksichtigung der Kosten der Rohstoffe, Nichteisen betrachtet werden, nur wenn eine spezielle Anwendung angefordert wird.

Dehnfestigkeit

Das weit verbundene mechanische Eigentum, das mit Standardschraub-Verbindungselementen verbunden ist, ist Dehnfestigkeit. Dehnfestigkeit ist die maximale Spannung-angewandte Last, die der Befestiger vor sich stützen kann oder, übereinstimmend mit seinem Bruch (siehe Tabelle 1).

Zugbeanspruchung, die ein Befestiger widerstehen kann, wird durch die Formel bestimmt

P = St. x als Beispiel (sehen Sie Anhang für St. und als Werte)

wo 3/4-10 x 7" Grad 5 HCS SAE J429

P = Zugbeanspruchung (lbs., N) St. = 120.000 P/in

St. = Dehnfestigkeit (P/in, MPa) als = 0,3340 Quadrat. in

Als = Zugspannungsbereich (Quadrat. herein Quadrat. Millimeter) P = 120.000 P/in x 0,3340 Quadrat. in

P = 40.080 lbs.

Für dieses Verhältnis muss eine bedeutende Erwägung zur Definition des Zugspannungsbereichs gegeben werden, wie. Wenn ein Standardschraub-Verbindungselement in der reinen Spannung ausfällt, zerbricht es gewöhnlich durch den verlegten Teil (dieses ist charakteristisch es ist kleinster Bereich). Aus diesem Grund wird der Zugspannungsbereich berechnet

durch eine empirische Formel, die den Nenndurchmesser des Befestigers und der Fadenneigung mit einbezieht. Die Tabellen, die diesen Bereich angeben, werden für Sie im Anhang zur Verfügung gestellt.

Die Beweislast stellt die verwendbare Stärkestrecke für bestimmte Standardbefestiger dar. Per Definition ist die Beweislast eine angewandte Zugbeanspruchung, dass der Befestiger ohne dauerhafte Deformation sich stützen muss. In anderem

Wörter, der Bolzen geht zu seiner ursprünglichen Form zurück, sobald die Last entfernt wird.

Abbildung 1 veranschaulicht ein typisches Belastungs-Verhältnis eines Bolzens als Spannkraft wird angewendet. Der Stahl besitzt einen bestimmten Betrag Elastizität, während er ausgedehnt wird. Wenn die Last entfernt wird und der Befestiger noch innerhalb des elastischen Bereiches ist, geht der Befestiger immer zu seiner ursprünglichen Form zurück. Wenn jedoch die Last Ursachen der hinter anwendete seine Streckgrenze geholt zu werden Befestiger, trägt sie jetzt die Plastikstrecke ein. Hier ist der Stahl nicht mehr in der Lage, zu seiner ursprünglichen Form zurückzugehen, wenn die Last entfernt wird. Die Streckgrenze ist der Punkt, an dem dauerhafte Verlängerung auftritt. Wenn wir fortfahren würden, eine Last anzuwenden, würden wir einen Punkt des Maximums erreichen

Druck bekannt als die Bruchfestigkeit. Hinter diesem Punkt fährt der Befestiger „zum Hals“ fort und verlängert

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weiter mit einer Reduzierung im Druck. Das zusätzliche Ausdehnen veranlaßt schließlich den Befestiger, am dehnbaren Punkt zu brechen.

Scherfestigkeit

Scherfestigkeit wird als das Höchstlast definiert, das vor Bruch gestützt werden kann, wenn Sie an einem rechtwinkligen auf die Achse des Befestigers zugetroffen werden. Eine Last, die in einer Querfläche auftritt, bekannt als einzelne Schere.

Doppelte Schere ist eine Last, die in zwei Flächen angewendet wird, in denen der Befestiger in drei Stücke geschnitten werden könnte. Abbildung 2 ist

ein Beispiel der doppelten Schere.

Für die meisten Standardschraub-Verbindungselemente ist Scherfestigkeit keine Spezifikation, obwohl der Befestiger möglicherweise in den Scheranwendungen allgemein verwendet ist. Während die Scherprüfung von Blindnieten ein gut-standardisiertes Verfahren ist-, das eine einzelne Scherversuchbefestigung fordert, ist die Prüfungstechnik von Schraub-Verbindungselementen nicht auch

entworfen. Die meisten Verfahren benutzen eine doppelte Scherbefestigung, aber Schwankungen der Prüfvorrichtungsentwürfe verursachen eine breite Streuung in gemessenen Scherstärken.

Um die Scherfestigkeit des Materials zu bestimmen, ist- die Gesamtquerschnittsfläche der Scherfläche wichtig. Für Scherflächen durch die Faden, könnten wir den gleichwertigen Zugspannungsbereich verwenden (wie).

Abbildung 2 veranschaulicht zwei Möglichkeiten für die angewandte Scherbelastung. Ein hat die Scherfläche, die mit dem verlegten Teil des Bolzens entspricht. Da Scherfestigkeit direkt mit dem Nettoschnittbereich zusammenhängt, ein kleineres

Bereich ergibt niedrigere Bolzenscherfestigkeit. Um vollen Nutzen aus Festigkeitseigenschaften zu ziehen, würde der bevorzugte Entwurf den vollen Schaftkörper in den Scherflächen in Position zu bringen sein wie mit dem Gelenk veranschaulicht auf das Recht.

Wenn keine Scherfestigkeit für allgemeine Kohlenstoffstähle mit Härte bis 40 HRC gegeben wird, ist 60% ihrer Bruchfestigkeit einen passenden Sicherheitsfaktor einmal gegeben häufig benutztes. Dieses sollte als Schätzung nur verwendet werden.

Ermüdungsfestigkeit

Ein Befestiger, der wiederholten zyklischen Lasten kann plötzlich und unerwartet Bruch unterworfen wird, selbst wenn die Lasten sind

gut unterhalb der Stärke des Materials. Der Befestiger fällt in der Ermüdung aus. Die Ermüdungsfestigkeit ist der maximale Druck, den ein Befestiger für eine spezifizierte Anzahl von wiederholten Zyklen vor seinem Ausfall widerstehen kann.

Dreh- Stärke

Dreh- Stärke ist eine Last, die normalerweise im Hinblick auf Drehmoment ausgedrückt wird, an dem der Befestiger ausfällt, durch weg von seiner Achse ungefähr verdreht werden. Schneidschrauben und Sockelklemmschrauben fordern einen Dreh- Test.

Andere mechanische Eigenschaften

Härte

Härte ist ein Maß Fähigkeit eines Materials, Abnutzung und Einrückung zu widerstehen. Für Kohlenstoffstähle kann die Brinell- und Rockwell-Härteprüfung verwendet werden, um dehnbare Festigkeitseigenschaften des Befestigers zu schätzen.

Duktilität

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