Тяга с проушиной Сталь 20 в Минске


Тяга с проушиной из стали 20: конструкция, параметры и применение

Тяга с проушиной из стали 20 — это стержневой элемент с кольцевым или вильчатым оголовком, изготовленный из конструкционной качественной углеродистой стали марки 20 по ГОСТ 1050. Проушина служит шарнирным узлом крепления и воспринимает знакопеременные осевые нагрузки через палец, ось или болтовой шарнир. Сталь 20 содержит 0,17–0,24 % углерода и до 0,25 % кремния, что обеспечивает предел текучести не менее 245 МПа и временное сопротивление 410–530 МПа в нормализованном состоянии. Такое сочетание пластичности и прочности позволяет тяге работать при статических и умеренных динамических нагрузках без риска хрупкого разрушения.

Конструктивные исполнения и технология изготовления

Тяга с проушиной из стали 20 выпускается в нескольких исполнениях, различающихся способом формообразования проушины и типом стержня:

  • Цельноточёная — проушина и стержень вытачиваются из одного прутка, применяется при малых и средних типоразмерах.
  • Сварная — проушина приваривается к стержню или трубе, шов выполняется по ГОСТ 14771, с последующей нормализацией для снятия напряжений.
  • Кованая — проушина формуется горячей штамповкой, что повышает усталостную долговечность в зоне галтельного перехода.
  • Резьбовая с регулировкой — на стержне нарезается метрическая резьба М16–М42 для изменения длины тяги в сборе.
  • Трубчатая — стержень выполняется из бесшовной трубы, проушины ввариваются с двух сторон.

Термообработка стали 20 — нормализация при 900–920 C с охлаждением на воздухе. Твёрдость после нормализации составляет 156–197 HB. При необходимости повышения износостойкости проушины применяют поверхностную закалку ТВЧ на глубину 2–4 мм до 40–45 HRC. Отверстие проушины обрабатывается развёртыванием по Н7 или Н8 в зависимости от требуемой посадки пальца.

Технические параметры

ПараметрЗначениеЕдиницаУсловиеСтандарт
Марка стали20—нормализацияГОСТ 1050
Предел текучести 245МПа20 CГОСТ 1050
Временное сопротивление410–530МПарастяжениеГОСТ 1050
Относительное удлинение 25%ГОСТ 1050
Ударная вязкость 88Дж/см–20 CГОСТ 9454
Твёрдость156–197HBпосле нормализацииГОСТ 9012
Диаметр резьбыМ16–М42ммрегулируемое исполнениеГОСТ 24705

Области применения

Тяга с проушиной из стали 20 востребована в узлах, где требуется шарнирное соединение с осевой передачей усилия:

  • Тяговые и сцепные устройства мостовых и консольных кранов, включая механизмы передвижения.
  • Раскосы и связи металлоконструкций эстакад, галерей и опор трубопроводов.
  • Регулируемые тяги рулевого управления и подвески в сельскохозяйственной технике.
  • Натяжные элементы конвейерных линий, ленточных и цепных транспортёров.
  • Шарнирные узлы вентиляционных и дымососных установок, тягодутьевых машин.
  • Фиксаторы положения рабочих органов в станках и прессовом оборудовании.

В краностроении тяга с проушиной из стали 20 применяется в механизмах изменения вылета стрелы и в системах уравновешивания. В металлоконструкциях — как элемент связей, работающий на растяжение. В сельхозмашиностроении — в навесных устройствах тракторов и плугов. Эксплуатационный диапазон температур составляет –40…+200 C без снижения несущей способности.

Контроль качества и приёмка

Тяги с проушиной из стали 20 подвергаются входному контролю химического состава по ГОСТ 22536 и механических свойств по ГОСТ 1497. Сварные соединения проверяются ультразвуковой дефектоскопией или радиографией по ГОСТ 7512. Отверстия проушин контролируются калибрами-пробками на соответствие полю допуска Н7 или Н8. При приёмке партии оформляется сертификат качества с указанием плавки, термообработки и результатов испытаний.

Вопросы и ответы

Какая максимальная нагрузка допустима для тяги с проушиной из стали 20?

Допустимая нагрузка определяется расчётом по пределу текучести 245 МПа с коэффициентом запаса не менее 1,5. Для тяги диаметром 20 мм с проушиной сечением 314 мм рабочая нагрузка не превышает 51 кН при растяжении.

Можно ли эксплуатировать тягу при отрицательных температурах?

Да, сталь 20 сохраняет ударную вязкость не ниже 88 Дж/см при –20 C. Для температур до –40 C требуется подтверждение по результатам испытаний конкретной партии, так как порог хладноломкости зависит от содержания серы и фосфора.

Чем отличается проушина из стали 20 от проушины из стали 45?

Сталь 45 после закалки и отпуска обеспечивает предел текучести 355–600 МПа, что выше, чем у стали 20. Однако сталь 20 лучше сваривается без предварительного подогрева и обладает большей пластичностью, что предпочтительно для сварных тяг и узлов с ударными нагрузками.

Какой палец подходит для отверстия проушины?

Палец должен соответствовать посадке Н7/h6 или Н8/h7 в зависимости от требуемой точности. Для подвижных шарниров применяется посадка с зазором, для неподвижных — переходная. Материал пальца — сталь 45 или 40Х с поверхностной закалкой до 45–50 HRC.