Alles über Schraubenstärke

Verbindungselemente stellen ein großes Sortiment auf dem Markt dar. Sie können sowohl für die übliche Verbindung verschiedener Teile von Strukturen verwendet werden, als auch damit das System erhöhten Belastungen standhält und zuverlässiger ist.

Der Bolzen ist ein zylindrisches Befestigungselement mit einem Außengewinde. Hat normalerweise einen Sechskantkopf für einen Schraubenschlüssel. Die Verbindung wird mit einer Mutter oder einem anderen Gewindeloch hergestellt. Vor der Entwicklung von Schraubverbindungen wurden Bolzen als beliebige Produkte in Form einer Stange bezeichnet.

Das Design der Schraube ist wie folgt.

Mit seiner Hilfe wird der Rest des Befestigungselements Drehmoment übertragen... Es kann einen Sechskant, Halbkreis, Halbkreis mit Schraube, Zylinder, Zylinder mit Innensechskant, Senkkopf und Senkkopf mit Schraube haben.

Es ist in mehrere Typen unterteilt:

• Standard;
• zum Einbau in ein Loch mit Spalt;
• zur Montage in einer Reibahle;
• mit Schaft mit reduziertem Durchmesser ohne Gewinde.

Es kann folgende Formen haben:

• runden;
• Flügelmutter;
• Sechskant (mit Fasen niedrig / hoch / normal, Krone und Schlitz).

Es gibt viele Arten von Schrauben, alles hängt davon ab, welche Eigenschaften die Struktur während des Betriebs haben soll. Die Festigkeitsklasse von Schrauben beschreibt ihre mechanischen Eigenschaften.

Festigkeit ist eine Eigenschaft eines Produkts, die durch Beständigkeit gegen Zerstörung durch äußere Faktoren gekennzeichnet ist. Jeder Hersteller muss die Festigkeit des Produkts angeben, damit bei der Installation oder Montage klar ist, ob die Befestigungselemente für bestimmte Fälle geeignet sind. Die Stärke wird in zwei Zahlen gemessen, die durch einen Punkt getrennt sind, oder einer zweistelligen und einstelligen Zahl, die ebenfalls durch einen Punkt getrennt ist:

• 3.6 - Verbindungselemente aus unlegiertem Stahl, keine zusätzliche Härtung;
• 4.6 - zur Herstellung von Kohlenstoffstahl verwendet;
• 5.6 - sind aus Stahl ohne Endvergütung;
• 6.6, 6.8 - Hardware aus Kohlenstoffstahl, ohne Verunreinigungen;
• 8.8 - dem Stahl werden Komponenten wie Chrom, Mangan oder Bor zugesetzt, zusätzlich wird das fertige Metall bei einer Temperatur über 400 ° C angelassen;
• 9.8 - weist minimale Unterschiede zur vorherigen Klasse und eine höhere Festigkeit auf;
• 10.9 - zur Herstellung solcher Schrauben wird Stahl mit zusätzlichen Zusätzen und Anlassen bei 340-425 ° C verwendet;
• 12.9 - Edelstahl oder legierter Stahl verwendet wird.

Die erste Zahl bedeutet die Zugfestigkeit (1/100 N / mm2 oder 1/10 kg / mm2), das heißt, 1 Millimeter einer Vierkantschraube 3.6 hält einem Bruch von 30 Kilogramm stand. Die zweite Zahl ist der Prozentsatz der Streckgrenze zur Zugfestigkeit. Das heißt, die 3.6-Schraube verformt sich bis zu einer Kraft von 180 N / mm2 oder 18 kg / mm2 (60% der Bruchfestigkeit) nicht.

Basierend auf den Festigkeitswerten werden die Verbindungsschrauben in die folgenden Optionen unterteilt.

• Zugbruch am Innendurchmesser der Schraube. Je höher die Festigkeit des Befestigungselements ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass sich die Schraube unter Belastung verformt, dh sich dehnt.
• Funktioniert, um den Bolzen in zwei Ebenen zu schneiden. Je niedriger die Festigkeit, desto höher die Wahrscheinlichkeit, dass die Halterung versagt.
• Zug- und Scherkraft - Schert den Schraubenkopf.
• Reibung - hier wird das Material unter den Befestigungselementen gequetscht, dh sie funktionieren für einen Schnitt, jedoch mit einer hohen Spannung der Befestigungselemente.

Streckgrenze - Dies ist die größte Belastung, bei der eine Zunahme der Verformung auftritt, die in Zukunft nicht wiederhergestellt werden kann, dh die Schraubenverbindung wird nach bestimmten Aktionen länger. Je schwerer die Struktur widerstehen kann, desto höher ist die Durchflussmenge. Bei der Berechnung der Last nehmen Sie normalerweise 1/2 oder 1/3 der Streckgrenze. Betrachten Sie als Beispiel einen Küchenlöffel – wenn Sie ihn zur Seite biegen, entsteht ein anderes Objekt. Die Fließfähigkeit war gebrochen - dies führte zu Verformungen, aber das Material selbst brach nicht. Daraus kann geschlossen werden, dass die Elastizität von Stahl höher ist als seine Streckgrenze.

Ein weiteres Objekt ist ein Messer, das beim Biegen bricht. Folglich ist die Stärke von Festigkeit und Streckung gleich. Produkte mit solchen Eigenschaften werden auch als zerbrechlich bezeichnet. Zuggrenze - eine Änderung der Größe und Form eines Materials unter dem Einfluss äußerer Faktoren, während das Produkt nicht zerstört wird. Mit anderen Worten, es ist die prozentuale Dehnung des Materials im Vergleich zur Originalprobe. Dieses Merkmal zeigt die Länge der Schraube vor dem Bruch an. Größenklassifizierung - je größer die Fläche, desto größer die Torsionsfestigkeit.

Befestigungselemente werden auch durch einen Indikator wie Genauigkeit unterteilt. In der Produktion kommen verschiedene Verfahren zum Gewindeschneiden und zur Oberflächenbehandlung zum Einsatz. Es kann erhöht, normal und rau sein.

• C ist eine grobe Genauigkeit. Diese Befestigungselemente sind für Löcher geeignet, die 2-3 mm größer als die Stange selbst sind. Bei einem solchen Durchmesserunterschied können sich die Gelenke bewegen.
• B ist die normale Genauigkeit. Die Verbindungselemente werden in Löchern eingebaut, die 1-1,5 mm breiter als die Stange sind. Sie geben im Vergleich zur Vorgängerklasse weniger Verformungen nach.
• A - hohe Genauigkeit... Die Löcher für diese Schraubengruppe können 0,25-0,3 mm breiter sein. Befestigungselemente sind relativ teuer, da sie durch Drehen hergestellt werden.

Bei Verbindungselementen aus Edelstahl geben sie nicht die Klasse, sondern die Zugfestigkeit an, ihre Bezeichnung ist unterschiedlich - A2 und A4, wobei:

• A ist das austenitische Gefüge von Stahl (Hochtemperatureisen mit kristallinem GCC-Gitter);
• die Nummern 2 und 4 bezeichnen die chemische Zusammensetzung des Materials.

Edelstahlschrauben haben 3 Festigkeitsindikatoren - 50, 70, 80. Bei der Herstellung hochfester Schrauben werden Legierungen mit höherer Härte und Festigkeit verwendet. Solche Materialien sind teurer als Kohlenstoffstahl. Die Festigkeitsklasse variiert - 6,6, 8,8, 9,8, 10.9, 12.9. Um die Leistung zu erhöhen, wird auch eine Wärmebehandlungsstufe durchgeführt, die die chemische Zusammensetzung und Struktur des Materials verändert. Möglicher Betrieb bei Temperaturen unter 40 °C - hat die Bezeichnung U. 40-65 °C ist als HL gekennzeichnet.

Schraubenhärte Ist die Fähigkeit eines Materials, dem Eindringen eines anderen Körpers in seine Oberfläche zu widerstehen. Die Schraubenhärte wird von Brinell, Rockwell und Vickers gemessen. Brinell-Härteprüfungen werden auf einem Härteprüfgerät durchgeführt, als Indeter (gepresster Gegenstand) dient eine gehärtete Kugel mit einem Durchmesser von 2,5, 5 oder 10 Millimetern. Die Größe hängt von der Dicke des zu prüfenden Materials ab. Die Einprägung erfolgt innerhalb von 10-30 Sekunden, die Zeit hängt auch vom geprüften Material ab. Der resultierende Druck wird dann mit einer Brinell-Lupe in zwei Richtungen gemessen. Das Verhältnis der aufgebrachten Last zur Oberfläche des Eindrucks ist die Definition der Härte.

Die Methode von Rockwell basiert ebenfalls auf der Einrückung. Bei harten Legierungen dient ein Diamantkegel als Indeter, bei weicheren Legierungen eine Stahlkugel mit 1,6 Millimeter Durchmesser. Bei dieser Methode wird der Test in zwei Phasen durchgeführt. Zuerst wird eine Vorspannung aufgebracht, damit das Material und die Spitze in engen Kontakt kommen. Dann geht die Hauptlast für kurze Zeit weiter.Nachdem die Arbeitsbelastung entfernt wurde, wird die Härte gemessen. Das heißt, die Berechnungen werden entsprechend der Tiefe durchgeführt, in der der Indeter mit der aufgebrachten Vorspannung verbleibt. Bei dieser Methode werden 3 Härtegruppen unterschieden:

• HRA - für extra harte Metalle;
• HRB - für relativ weiche Metalle;
• HRC - für relativ harte Metalle.

Die Vickers-Härte wird durch die Breite des Drucks bestimmt. Die eingepresste Spitze ist eine Diamantpyramide mit vier Flächen. Es wird gemessen, indem das Verhältnis der Last zur Fläche der resultierenden Markierung berechnet wird. Die Messungen werden unter einem an der Ausrüstung angebrachten Mikroskop durchgeführt. Diese Methode zeichnet sich durch erhöhte Genauigkeit und Überempfindlichkeit aus. Die zu Sowjetzeiten gemäß GOST verwendeten Messmethoden ermöglichten nicht die Bestimmung aller maximal zulässigen Belastungen von Befestigungselementen, daher waren die hergestellten Materialien von schlechter Qualität.

• Lemeshny... Mit seiner Hilfe werden hängende schwere Konstruktionen befestigt. Am häufigsten für die Landwirtschaft verwendet.

• Möbel. Der Hauptunterschied besteht darin, dass das Gewinde nicht über die gesamte Stange aufgetragen wird. Der Kopf ist glatt - dies geschieht, damit der Bolzen nicht über die Ebene hinausragt. Neben der Möbelherstellung hat dieses Befestigungselement im Bauwesen seine Anwendung gefunden.

• Straße. Wird bei der Installation von Zäunen verwendet. Es zeichnet sich durch einen halbrunden Kopf aus, unter dem sich eine quadratische Kopfstütze befindet. Dank dieser Konstruktion sind die Elemente fest fixiert.

• Maschinenbau... Der beliebteste Typ, der im Automobilbau verwendet wird.

• Reisen. Im Eisenbahnbau verwendet, wird es meist zum Verbinden von Schienenteilen verwendet. Das Gewinde wird auf weniger als die Hälfte des Schafts aufgebracht.

Alle Befestigungselemente sind nach den Normen gekennzeichnet:

• GOST;
• ISO ist ein seit 1964 in den meisten Staaten eingeführtes System;
• DIN ist ein in Deutschland erstelltes System.

Unter Berücksichtigung aller Anforderungen und Normen werden für den Schraubenkopf folgende Bezeichnungen verwendet:

• die Festigkeitsklasse des Rohmaterials, aus dem die Befestigungselemente hergestellt wurden;
• Werkszeichen des Herstellers;
• Fadenrichtung (normalerweise wird nur die linke Richtung angezeigt, die rechte nicht markiert).

Die aufgebrachten Markierungen können entweder tief oder konvex sein. Ihre Größe wird vom Hersteller selbst bestimmt.

Gemäß den GOST-Standards werden die Schrauben mit den folgenden Bezeichnungen bezeichnet.

• Schraube - der Name des Befestigungselements.
• Bolzengenauigkeit. Es hat einen Buchstaben, der A, B, C dekodiert.
• Die dritte ist die Leistungsnummer. Es kann 1, 2, 3 oder 4 sein. Die erste Aufführung wird nicht immer angezeigt.
• Buchstabenbezeichnung der Fadenart. Metrisch - M, konisch - K, trapezförmig - Tr.
• Die Größe des Gewindedurchmessers wird üblicherweise in Millimetern angegeben.
• Gewindesteigung in Millimeter. Es kann groß oder einfach (1,75 Millimeter) und klein (1,25 Millimeter) sein.
• Die LH-Gewinderichtung ist linksgängig, das Rechtsgewinde ist in keiner Weise gekennzeichnet.
• Präzises Schnitzen. Es kann fein sein - 4, mittel - 6, grob - 8.
• Befestigungslänge.
• Festigkeitsklasse - 3,6; 4,6; 4,8; 5,6; 5,8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9.
• Buchstabenbezeichnung C oder A, dh die Verwendung von ruhigem oder Automatenstahl. Diese Bezeichnung ist nur für Schrauben mit einer Festigkeit bis 6,8 geeignet. Ist die Festigkeit höher als 8,8, wird anstelle dieser Kennzeichnung die Stahlsorte verwendet.
• Nummer von 01 bis 13 - diese Nummern geben die Art der Beschichtung an.
• Letzteres ist auch die digitale Bezeichnung der Schichtdicke.

Die Hauptparameter für die Messung der Abmessungen von Befestigungselementen sind Länge, Dicke und Höhe. Um diese Parameter zu bestimmen, müssen Sie zunächst visuell verstehen, welcher Schraubentyp verfügbar ist. Der Durchmesser des Verschlusses kann mit einem Messschieber oder Lineal gemessen werden. Die Genauigkeitsmessung erfolgt mit dem PR-NOT Kalibrierset - pass-not pass, dh ein Bauteil wird auf den Dübel geschraubt, das zweite nicht.Die Länge wird auch mit einem Messschieber oder Lineal gemessen.

Schraubenmaße sind angegeben:

• M - Gewinde;
• D ist die Größe des Gewindedurchmessers;
• P - Gewindesteigung;
• L - Schraubengröße (Länge).

Der Gewindedurchmesser wird wie bei der Schraubenmessung gemessen. Der Gewindedurchmesser der Muttern ist schwieriger zu bestimmen. Typischerweise kennzeichnet die Markierung den Außendurchmesser des Bolzens, der in die Mutter eingeschraubt wird, dh das Mutternloch wird kleiner. Die Genauigkeit des Durchmessers kann auch mit dem PR-NOT-Kit gemessen werden. Es sei hier daran erinnert, dass die Größe der Mutter reduziert, normal und vergrößert werden kann.

Im Bauwesen erfolgt die Verbindung von Bauwerken überwiegend über Schraubverbindungen. Ihr Hauptvorteil ist die einfache Installation, insbesondere wenn wir Schweißverbindungen zum Vergleich heranziehen. Die Formeln zur Berechnung von Zugfugen sind abhängig vom Untergrundmaterial (Beton, Stahl, Mörtel und Materialkombinationen).

Die Hauptbedingung für die Installation von Befestigungselementen ist das Halten der Schrauben der allgemeinen Struktur... Höchste Tragfähigkeit von hängenden Dübeln aus legiertem Stahl. Die Kraft zusätzlicher Stöße kann dynamisch, statisch und maximal sein. Die zusätzliche Lastmasse darf 25 % der Bruchkraft des Schraubenschaftes nicht überschreiten.

Die Schraubmethode ist in der modernen Welt sehr beliebt geworden. Anhand aller Merkmale können Sie die Punkte hervorheben, auf die Sie bei der Auswahl besonders achten sollten:

• der Tätigkeitsbereich, in dem die Befestigung angebracht wird;
• Kopfdesign;
• verwendetes Material;
• Stärke;
• gibt es eine zusätzliche Schutzbeschichtung;
• Kennzeichnung nach GOST.

Im nächsten Video finden Sie weitere Informationen zu den Festigkeitsklassen bei der Schraubenkennzeichnung.