267 QResistenza del bullone 1) Carico di tensione bullone P= t×As ·······(1) =πd2 t/4 ·····(2) (Es.)È necessario determinare la misura adeguata di una vite a esagono incassato che deve tollerare un carico di tensione ripetuto (pulsante) con P=1960N {200 kgf}. (Le viti a esagono incassato sono in SCM435, da 38 a 43 HRC, classe di resistenza 12.9) (1) Uso dell'equazione As=Pt/ t =1960/219.6 =8.9 [mm2] Con l'individuazione di un valore maggiore del risultato dell'equazione nella colonna Area effettiva sezione della tabella sulla destra, è necessario selezionare M5, 14.2 [mm2]. Selezionare M6, con carico ammesso di 2087N {213 kgf} dalla colonna per la classe di resistenza 12.9, se si tiene in considerazione la resistenza alla fatica. 2) Se il bullone, ad esempio un bullone con collare, deve tollerare un carico d'urto di tensione, selezionare la misura adeguata dalla colonna di resistenza alla fatica. (In presenza di un carico di 1960N {200kgf}, un bullone con collare in SCM435, da 33 a 38 HRC, classe di resistenza 10.9) Individuando un valore maggiore del carico ammesso di 1960N {200 kgf} nella colonna per la classe di resistenza 10.9 della tabella a destra, è necessario selezionare M8, 3116[N] {318[kgf]}. A questo punto, la scelta cadrà su MSB10 con porzione filettata M8 e diametro assiale 10 mm. In presenza di un carico di taglio, sarà necessario utilizzare anche un grano di riferimento. QResistenza dei tappi a vite Quando il tappo a vite MSW30 deve tollerare un carico di impatto, è necessario determinare il carico ammesso P. (MSW30 è in S45C, da 34 a 43 HRC, carico di rottura t 637N/mm2 {65kgf/mm2.} ) Se M S W è soggetto a carico di taglio in un punto entro la sezione del diametro del fondo e si rompe, è possibile calcolare il carico ammesso P come illustrato di seguito. Carico ammesso P = t×A =3.9×107.4 =40812[N] {4164[kgf]} Trovare la forza di taglio base ammessa sul diametro dell'anima della filettatura femmina se viene eseguita una maschiatura su materiale dolce. QResistenza dei grani di riferimento È necessario determinare la misura adeguata di un grano di riferimento sotto carico di taglio ripetuto di 7840N {800 kgf} (pulsante) come descritto di seguito. (I grani di riferimento sono in SUJ2. Durezza 58HRC~) P=A× =πD2 /4 D= (4P)/(π) = (4×7840)/(3.14×188) ≈7.3 Selezionare una misura D8 o superiore per MS. Se i grani di riferimento sono di misura grossomodo uniforme, è possibile ridurre il numero di utensili e grani extra richiesti. La resistenza allo snervamento per la classe di resistenza 12.9 è b=1098[N/mm2] {112[kgf/mm2]}. Sforzo ammesso t= b/Fattore di sicurezza (dalla tabella fattori di sicurezza 5 sopra) =1098/5 =219.6[N/mm2] {22.4[kgf/mm2]} Pt : carico di tensione in direzione assiale [N] b : resistenza allo snervamento del bullone [N/mm2] t : sforzo ammesso del bullone [N/mm2] ( t= b/fattore di sicurezza ) As : area effettiva sezione bullone [mm2] As=πd2/4 d : diam. effettivo bullone (Diam. anima) [mm] Vengono qui presentati i calcoli della resistenza tipica. Nella pratica, è necessario tenere in considerazione ulteriori condizioni, tra cui la precisione del passo tra i fori, la perpendicolarità dei fori, la rugosità della superficie, la circolarità, il materiale della piastra, il parallelismo, la presenza o meno di tempra in bagno d'olio, la precisione della pressa, la potenza del prodotto e l'usura degli utensili. Pertanto, i valori in questi esempi sono tipici ma non garantiti. Area A=Diametro fondo d1×π×L (Diametro fondo d1≈M−P) A=(M−P)πL=(30−1.5)π×12 =1074 [mm2] Resistenza allo snervamento≈0.9×Carico di rottura b=0.9×637=573[N/mm2] Sollecitazione di taglio≈0.8×Resistenza allo snervamento =459 [N/mm2] Sollecitazione di taglio ammessa t=Sollecitazione di taglio/Fattore di sicurezza 12 =459/12=38 [N/mm2] {3.9 [kgf/mm2]} Resistenza allo snervamento per SUJ2 b=1176 [N/mm2] {120 [kgf/mm2]} Sollecitazione di taglio ammessa = b×0.8/Fattore di sicurezza =1176×0.8/5 =188 [N/mm2] {19.2 [kgf/mm2]} Sforzo ammesso = Resistenza di riferimento Fattore di sicurezza Resistenza di riferimento: resistenza allo snervamento per materiali duttili Sollecitazione di frattura per materiali fragili QFattore di sicurezza Unwin basato su carico di rottura M P P Diametro fondo d1 Il grano di riferimento non deve essere soggetto a carichi. QResistenza alla fatica del bullone (filettatura: resistenza alla fatica per 2 milioni di volte) Nominale filettatura Area effettiva sezione As mm2 Classe di resistenza 12.9 10.9 Resistenza alla fatica† Carico ammesso Resistenza alla fatica† Carico ammesso N/mm2 [kgf /mm2] N {kgf} N/mm2 [kgf /mm2] N {kgf} M 4 8.78 128{ 13.1} 1117{ 114} 89{ 9.1} 774{ 79} M 5 14.2 111{ 11.3} 1568{ 160} 76{ 7.8} 1088{ 111} M 6 20.1 104{ 10.6} 2087{ 213} 73{ 7.4} 1460{ 149} M 8 36.6 87{ 8.9} 3195{ 326} 85{ 8.7} 3116{ 318} M10 58 73{ 7.4} 4204{ 429} 72{ 7.3} 4145{ 423} M12 84.3 66{ 6.7} 5537{ 565} 64{ 6.5} 5370{ 548} M14 115 60{ 6.1} 6880{ 702} 59{ 6} 6762{ 690} M16 157 57{ 5.8} 8928{ 911} 56{ 5.7} 8771{ 895} M20 245 51{ 5.2} 12485{ 1274} 50{ 5.1} 12250{ 1250} M24 353 46{ 4.7} 16258{ 1659} 46{ 4.7} 16258{ 1659} Resistenza alla fatica* è una revisione di un estratto da "Limiti di fatica stimati per viti piccole, bulloni e viti metriche per dadi" (Yamamoto). Materiali Carico statico Carico ripetuto Carico dinamico Pulsante Inverso Acciaio 3 5 8 12 Ghisa 4 6 10 15 Rame, metallo dolce 5 5 9 15 Informazioni tecniche generali Resistenza di bulloni, tappi a vite e grani di riferimento
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