W branży masztowej połączenia kołnierzowe są praktycznie standardem. Wytrzymałość kołnierzy – a tym samym całej konstrukcji – zależy od łączących je śrub. Każdy wie, że śruby występują w określonych „klasach” wytrzymałości. Czym klasy się różnią i co konkretnie zyskujemy, wybierając wyższą? Przyjrzyjmy się temu bliżej (na podstawie portalu marmech.eu).
Wytrzymałość śruby określa się dwucyfrowym symbolem, np. 5.6, 8.8, 12.9 i podobne.
Jak czytać oznaczenia na łbach śrub:
Na przykład, klasa 5.6:
- pierwsza cyfra to wartość granicy wytrzymałości na rozciąganie Rm – tutaj 5 x 100 MPa = 500 MPa
- druga cyfra to wartość granicy plastyczności Re ujęta w stosunku procentowym względem wytrzymałości na rozciąganie Rm – tutaj: 6 x 0,1 x 500 MPa = 300 MPa
Na tym przykładzie klasę własności mechanicznych śruby odczytujemy następująco: wytrzymałość na rozciąganie Rm = 500 MPa oraz granica plastyczności Re = 300 MPa.
Im wyższe cyfry w oznaczeniu, tym większa wytrzymałość śruby.
Co to znaczy?
Granica plastyczności Re to taka wartość naprężeń, po przekroczeniu której śruba zaczyna plastycznie się rozciągać. Innymi słowy: jeśli obciążenie jest mniejsze od tej wartości, śruba odkształca się sprężyście i po jego zdjęciu wraca do pierwotnej długości.
Granica wytrzymałości Rm to naprężenie, jakie śruba może przenieść, odkształcając się plastycznie aż do całkowitego zerwania.
Ile wytrzyma taka śruba?
Bardziej intuicyjne jest pojęcie „ile możemy powiesić na takiej śrubie”. Pamiętajmy, że 1 MPa = 1 N/mm² = 0,1 kg/mm². Śruba klasy 5.6 ma więc parametry: Rm = 500 MPa = 50 kg/mm² i Re = 300 MPa = 30 kg/mm². Oznacza to, że na każdym 1 mm² przekroju możemy zawiesić 30 kg, zanim śruba zacznie się trwale wydłużać, a maksymalnie 50 kg, zanim się całkowicie zerwie.
Przykładowo: śruba M6 ma ok. 20 mm² pola przekroju. Na śrubie klasy 5.6 możemy „bezpiecznie” zawiesić 30 kg/mm² × 20 mm² = 600 kg, a maksymalnie 50 kg/mm² × 20 mm² = 1000 kg, zanim się zerwie.
Stale nierdzewne typu A2 oznacza się następującymi symbolami:
- A2-70 – A2 stal nierdzewna, Rm 700 Mpa, Re 450 MPa;
Natomiast stale kwasoodporne typu A4:
- A4-80 – A4 stal kwasoodporna, RM 800 Mpa, Re 600 Mpa