Как выбрать зажим для круглой трубы из Китая: расчет нагрузки для болтов класса 8.8 в соответствии с ISO 898-1
Таблица размеров для предварительного выбора двухсекционного хомута для круглых труб. При определении окончательной грузоподъемности необходимо также учитывать прочность трубы, материал хомута, сварные швы, контактное давление, момент затяжки, вибрацию, коррозию и применимые местные стандарты.
| Наружный диаметр трубы | Типичное применение зажима | Рекомендуемый размер болта | Минимальное количество болтов | Приблизительный диаметр шага болта | Рекомендуемая ширина зажимной ленты | Типичная предварительная рабочая нагрузка* | Рекомендуемый коэффициент безопасности |
| 20–32 мм | Трубы малой грузоподъемности, опоры для измерительных приборов. | М6 × 1.0 | 2 | 45–60 мм | 20–25 мм | 0,8–1,5 кН | 3.0 |
| 33–50 мм | Системы общего назначения, кабельные и малогабаритные кабельные каналы. | М8 × 1.25 | 2 | 65–85 мм | 25–30 мм | 1,5–3,0 кН | 3.0 |
| 51–76 мм | Опоры и каркасы для труб средней грузоподъемности | М10 × 1.5 | 2 | 90–120 мм | 30–40 мм | 3,0–5,0 кН | 3.0 |
| 77–114 мм | Кронштейны для промышленных трубопроводов и оборудования | М12 × 1.75 | 2 | 130–170 мм | 40–50 мм | 5,0–8,0 кН | 3.0 |
| 115–168 мм | Прочные опоры для труб и конструктивные крепления | М16 × 2.0 | 2 или 4 | 185–240 мм | 50–65 мм | 8,0–14,0 кН | 3.0–4.0 |
| Нормативные значения для болтов класса 8.8 по стандарту ISO 898-1 |
| Размер болта | Номинальная площадь поперечного сечения при растяжении | Минимальная прочность на растяжение | Минимальная предельная прочность | Минимальный уровень стресс-теста | Расчетное напряжение при коэффициенте запаса прочности 3,0 | Приблизительная расчетная растягивающая нагрузка на один болт | Рекомендуемый диапазон момента затяжки при установке* |
| М6 × 1.0 | 20,1 мм² | 800 МПа | 640 МПа | 600 МПа | 200 МПа | 4,02 кН | 8–11 Н·м |
| М8 × 1.25 | 36,6 мм² | 800 МПа | 640 МПа | 600 МПа | 200 МПа | 7,32 кН | 19–27 Н·м |
| М10 × 1.5 | 58,0 мм² | 800 МПа | 640 МПа | 600 МПа | 200 МПа | 11,60 кН | 38–54 Н·м |
| М12 × 1.75 | 84,3 мм² | 800 МПа | 640 МПа | 600 МПа | 200 МПа | 16,86 кН | 66–93 Н·м |
| М16 × 2.0 | 157 мм² | 800 МПа | 640 МПа | 600 МПа | 200 МПа | 31,40 кН | 165–230 Н·м |
| Пример расчета нагрузки |
| Пример конфигурации | Двухболтовый зажим с использованием болтов M10 × 1,5, класс 8.8. | Зона напряжения | 58,0 мм² | Производственное напряжение | 200 МПа | Коэффициент запаса прочности 3,0 |
| Расчет | Расчетная растягивающая нагрузка на один болт = 58,0 мм² × 200 Н/мм² = 11 600 Н ≈ 11,6 кН. Теоретическая нагрузка на два болта = 23,2 кН до вычета потерь на эксцентриситет, неравномерную затяжку, трение резьбы, изгиб, деформацию трубы и проскальзывание зажима. |
| Практический результат отбора | Для труб диаметром 76–114 мм, как правило, предпочтительнее использовать двухболтовый хомут M12, если ожидаются вибрации, удары, эксцентрические нагрузки или частая регулировка. Не следует использовать результат только с болтами в качестве окончательной сертифицированной грузоподъемности хомута. |
Основные расчеты: Расчетная растягивающая нагрузка на болт = номинальная площадь поперечного сечения, подверженного растягивающему напряжению, × расчетное напряжение, рассчитанное на основе предела текучести. Для болтов класса 8.8 минимальный предел текучести составляет 600 МПа; использование коэффициента запаса прочности 3,0 дает предварительное расчетное напряжение 200 МПа.
Важные примечания: значения класса 8.8 по стандарту ISO 898-1 описывают механические свойства болта, а не всей зажимной сборки. Фактическая допустимая нагрузка может определяться срезом болта, зацеплением гайки и резьбы, изгибом зажимной секции, смачиванием отверстия, прочностью сварного шва, толщиной стенки трубы, коэффициентом трения или локальным разрушением трубы. Значения крутящего момента являются ориентировочными для чистой, сухой стальной резьбы и должны быть проверены для выбранной комбинации покрытия, смазки, шайбы и гайки.