پیچ و مهره

پیچ و مهره

همه ی ما میدانیم که پیچ و مهره دو عضو جدانشدنی هستند و همواره از آنها در کنار هم استفاده می شود اما برای اینکه نسبت به روش های اتصال آگاهی داشته باشید در نظر داریم توضیحاتی در رابطه با این جزء جدانشدنی خدمت شما ارائه دهیم.

نکات زیادی در رابطه با پیچ و مهره وجود دارد اما باید بدانید که یکی از عمده ترین روش های اتصال استفاده از پیچ و مهره می باشد به خصوص که شما میتوانید استفاده از این روش را در اتصالات مکانیکی به وفور مشاهده کنید.

مطمئنا هنگامی که در رابطه با پیچ و مهره مطالبی را میخوانید به کرار مشاهده می کنید که از واژه (Bolt) برای همه اتصال هایی که در آنها رزوه بکار رفته است استفاده می شود.

در واقع منظور اتصال هایی همچون پیچ های دوسر بدون گل یا تمام رزوه و همچنین پیچ های خودکار می باشد.

اگر بخواهیم Bolt را برای شما تعریف کنیم باید بگوییم که به پیچی گفته می شود که همواره مهره ای را در کنار خود دارد و یکی از پرکاربردترین ها در صنعت می باشد.


انواع پیچ ( Bolt)


پیچ دوسر رزوه (Stud Bolt)  و یک سر رزوه (Machine Bolt)

پیچ و مهره

 

اما حال این سوال در ذهن بسیاری از افراد ایجاد می شود که چند نوع رزوه وجود دارد؟ در این قسمت به معرفی و توضیح این مسئله می پردازیم:

انواع رزوه

در واقع مهندسان بر این عقیده هستند که از نظر ابعادی و هندسی بیش از ۱۲۵ نوع رزوه وجود دارد که آگاهی از تنها ۳۰ مورد از آنها برای کسانی که در صنعت مشغول به فعالیت می باشند کفایت می کند و میتواند نیاز آنها را برطرف سازد.

پیچ ها که گفته شد در اتصالات مکانیکی کاربرد بسیار زیادی دارند در گروه رزوه خارجی قرار میگیرند و مهره ها و سوراخ های رزوه شده نیز در گروه رزوه داخلی جای دارند.

نکته ی دیگری که در رابطه با رزوه باید بدانید این است که رزوه به سه قسمت ریشه، قله و پهلو تقسیم می شود و زاویه معمول که هر رزوه در سیستم متریک دارا می باشد ۶۰ درجه است.

همچنین رزوه را میتوان به دو دسته دنده درشت(Coarse) و دنده ریز (Fine) تقسیم کرد. که هر کدام از آنها مزایایی را با خود به همراه دارند.

مزایای دنده ریز

اگر بخواهیم در رابطه با مزایای دنده ریز صحبت کنیم موارد زیر را می توان عنوان کرد:

الف)دنده ریز نسبت به دنده درشت به دلیل سطح مقطع تنش بیشتر و همچنین قطر ریشه بزرگتری که دارند از استحکام مکانیکی بالایی برخوردار می باشند.

ب) همچنین دنده ریزها به این دلیل که طول دامنه آنها کوتاه بوده و همچنین سطح تماس بیشتری دارند، تمایل به لقی کمتری داشته در نتیجه میتوان از آنها برای بارهای دینامیک استفاده کرد.

ج) به دلیل طول گام کمتر، امکان انجام تنظیمات دقیق تری را در تجهیزات حساس فراهم می کند.

د) دنده ریز گشتاور کمتری نیاز دارد تا به پیش تنیدگی معینی نیز برسد.

ه) ایجاد دنده های ریز از آلیاژهای با سختی بالا ، آسان تر است.

 

معایب دنده ریز ها

·        دنده ریزها نسبت به دنده درشت ها امکان آسیب پذیری بیشتری دارند.

·        طول درگیری در این دنده ها نسبت به دنده درشت ها بیشتر است.

·        در مواردی که نصب و مونتاژ با سرعت بالا انجام می شود مناسب نمی باشد.

·        کار تولید را دشوار کرده و هزینه را نیز بالا می برد.

·        از مقاومت و خستگی کمتری برخوردار است.
مقاومت کمتری در مقابل کچل شدن (Striping) دارند.

 

به همین دلیل اکثر طراحان در شرایط عادی ترجیح می دهند که از دنده درشت ها برای طراحی و سایر کارهای خود استفاده کنند.

نکته ی دیگری که باید بدانید این است که در پیچ های Single Thread میزان پیشروی روزه برابر گام است و این مسئله در پیچ های Double Thread هر یک دور کامل چیزی معادل ۲ گام  می باشد و در پیچ های سه رزوه هر یک دور کامل به ۳ گام می رسد.

نکته: برای اطلاعات بیشتر در مورد رزوه ها ، مشخصات ابعادی و همچنین کاربرد آنها میتوانید به استاندارد DIN 202 مراجعه کنید.

 

انواع رزوه ها براساس شکل هندسی و ابعاد

اگر بخواهیم رزوه ها را از نظر شکل های هندسی و ابعادی و همچنین انواع گوناگونی آنها دسته بندی کنیم باید بگوییم که آنها به گروه های زیر تقسیم می شوند.

*رزوه مثلثی                     *روزه تخت                               *روزه یونیفاید

*روزه مربعی                     *رزوه ذوزنقه ای                          *ویت ورث

* روزه مارپیچ                   *روزه گرد                                 * روزه دره ای

 نکته: برخی از این رزوه ها کاربرد خاص داشته و برخی نیز منسوخ شده اند.

 

کاربرد رزوه

باید بدانید رزوه ها کاربردهای مختلفی دارند به عنوان مثال میتوان از آنها برای از بین بردن پوشش داخلی سوراخ در حین نصب استفاده کرد اما نکته ای که وجود دارد این است که این روزه ها اغلب و در اکثر مواقع در سازه های فلزی کاربرد دارند.

 

پیچ های راست گرد و چپ گرد

اگر بتوانید مهره را در جهت عقربه های ساعت و حول یک پیچ بچرخانید و سپس محکم کنید پیچ را راست گرد و اگر مخالف جهت عقربه های ساعت باشد، چپ گرد گفته می شود.

اغلب پیچ ها، راست گرد هستند مگر اینکه بخواهند از آنها در موارد خاص مانند پدال دوچرخه استفاده شود در واقع هر چه پدال بیشتر می چرخد، پیچ محکم تر و ایمن تر می شود.

همچنین در صورتی که رزوه چپ گرد باشد تولید کننده باید توسط درج فلشی بر روی گل پیچ آن را مشخص کند.

در صورتی که عمق رزوه به جای اینکه تخت باشد منحنی شود، مقاومت پیچ در برابر خستگی بیشتر می شود اما در عوض اصطکاک و انتقال نیرو در ان به طور عجیبی کاهش پیدا می کند.

نکته: در انتخاب قطر و تناسب آن با گام در پیچ های متریک از استاندارد ISO 261 میتوانید استفاده نمایید.

 

درجه بندی استحکام پیچ ها

Property Class

پیچ ها یکی از اصلی ترین بخش های اتصالات می باشند که خود نیز به با توجه به استحکام کششی که در اختیار دارند میتوانند درجه بندی شوند که مهندسان آن را در سیستم متریک، درجه بندی استحکام(Property Class) می نامند.

همچنین یک نوع دیگر از اتصالات و درجه بندی وجود دارد که آن را «طبقه بندی مکانیکی» نیز در سیستم ISO در استاندارد EN 20898 می نامند که در اکثر موارد آن را به قسمت های ۱ و ۲ تقسیم می کنند و سپس به نمایش در می آورند.

اگر بخواهیم در رابطه با نامگذاری استحکام پیچ های متریک توضیحاتی خدمت شما ارائه دهیم باید بدانید که این اعداد همواره به صورتی که در زیر شرح می دهیم می باشد:

درجه بندی استحکام پیچ ها

 

عددی (یک یا دو رقمی ) که قبل از اعشار نوشته می شود، آن را یک درصد حداقل استحکام کششی که بر حسب مگاپاسکال می باشد معرفی می کند.

عدد بعد از اعشار، ده برابر نسبت حداقل استحکام تسلیم به حداقل استحکام کششی را معرفی می کند. دقت داشته باشید این اعدا کاملا تقریبی بوده و به هیچ عنوان دقیق نمی باشد.

اگر بخواهیم در این رابطه مثالی را برای شما شرح دهیم باید بگوییم فرض کنید در کلاسی ۸٫۸ عدد اول یک صدم استحکام کششی را برحسب مگاپاسکال (Mpa) (8=0.01×800) معرفی کرده است.

عدد بعد از اعضار نیز ده برابر نسبت حداقل استحکام تسلیم به حداقل استحکام کششی را نشان می دهد؛ یعنی استحکام کششی ضربدر عدد بعد از اعشار تقسیم بر ۱۰ برابر است با استحکام تسلیم: ۸۰۰×۸ = ۶۴۰۰ /۱۰ = ۶۴۰ Mpa

مقادر استحکام نامی بوده و اعداد واقعی پس از انجام آزمون مشخص خواهد شد.

 

نحوه مشخص کردن گرید پیچ ها

گرید تمامی پیچ ها با هر درجه استحکامی ، باید روی سر پیچ به طور خوانا درج شود.

دقت داشته باشید این مسئله در رابطه با پیچ هایی که دارای گل پیچ حفره دار هستند و یا آچار مخصوص که آنها را به صوت L شکل می نامند صدق نمی کند. در این مورد گرید پیچ های با گرید ۸٫۸ و بالاتر ترجیحا در کناره سرپیچ یا روی آن درج میشود.

نکته ی دیگری که باید به آن آگاهی داشته باشید و در بسیاری از موارد میتواند موثر واقع شود این است که اگر قطر اصلی پیچ ها کمتر از ۵ میلی متر باشد، نیازی به درج هیچ گونه گریدی بر روی آن نمی باشد

 

درجه بندی مهره ها

همانطور که میدانید پیچ و مهره دو عضو جداناپذیر هستند و هر زمان که از پیج صحبت میکنیم محال است که صحبتی از مهره به میان نیاوریم از همین رو باید بدانید که مهره ها نیز همانند پیچ ها از درجه بندی های خاصی در استحکام بهره مند می باشند و شاید بتوان گفت یکی از اصلی ترین دلایل آن عمل محکم کردن پیچ ها تا حد گشتاور لازم حتی بدون اینکه نگرانی از بابت هرز شدن رزوه ها داشته باشید می باشد.

در واقع میتوان مهره ها را به ۹ درجه تقسیم کرد:  ۰۴، ۰۵، ۴ ، ۵، ۶، ۸، ۹، ۱۰، ۱۲٫

نکات زیادی در رابطه با مهره ها وجود دارد از جمله اینکه مهره هایی با گرید بالاتر به راحتی میتوانند با مهره هایی با گرید پایین تر جایگزین شوند به خصوص زمانی که تنش های موجود در مجموعه پیچ و مهره، از تنش تسلیم بالاتر باشد. در این هنگام است که برای اینکه بتوانید اتصالی را محکم کنید، گشتاوری بیشتر از حد مجاز گشتاور پیچ نباشد به هیچ وجه توصیه نمی شود.

استحکام یک مهره براساس Proof Load آن، نیرویی است که به طور محوری به مهره وارد می شود و مهره توانایی تحمل آن را بدون هیچگونه تخریب یا تغییر شکل داشته باشد. اگر بخواهیم آن را به صورتی دیگر تعریف کنیم باید بگوییم که نیروی واقعی آن زمانی بدست می آید که به مهره نیرویی وارد می شود تا بتواند رزوه های موجود در آن را هرز نماید و یا دیواره های آن را تخریب کند. حداقل ۵% بیش تر از نیروی Proof load  است.

نوع دیگری نیز از طبقه بندی مهره ها وجود دارد که در آن، کلاس مقاومتی براساس سختی تعیین میگردد. این طبقه بندی خود به ۴ کلاس تقسیم می شوند از جمله ۲۲H، ۱۷H، ۱۴Hو ۱۱H که هر کدام از اعداد یک دهم سختی براساس ویکرز را نشان میدهد.

شاید با خود فکر کنید آیا این امکان وجود دارد که نقصی در این اتصالات به وجود آید؟ در پاسخ به این سوال باید بگوییم که نقایص زمانی بروز می دهند که اتصال روی رزوه بیش از حد محکم باشد و باعث شکستن ساق پیچ و یا هرز رفتن مهره شود.

باید بدانید که شکست در ساق پیچ در اکثر موارد به صورت ناگهانی اتفاق می افتد و به راحتی میتوانید آن را مشاهده کنید اما در رابطه با هرز شدگی در مهره این مسئله کاملا متفاوت است زیرا هرز شدگی در اغلب موارد به تدریج اتفاق می افتد و تشخیص آن نیز بسیار دشوار است و حتی این احتمال وجود دارد که عیب در داخل اتصال باقی و پنهان بماند. از همین رو مهندسان موقعیت مطلوب را زمانی میدانند که عیب در ساق پیچ وجود داشته باشد تا در اکثر موارد بتوان آن را جبران کرد.

با توجه به تمامی مواردی که ذکر کردیم، اتصال باید حدودا تا مقدار بار گواه پیچ صورت گیرد مهره همواره به صورتی طراحی می شود که « حداقل ۱۰% اتصالات بیش از حد محکم شده باشد و شکستگی در قسمت ساق پیچ به وجود آید» زیرا به راحتی میتواند اشتباه در روش نصب را پیدا کرد. 

۱۳۹۷-۱۲-۲۷ ۰۱:۴۲:۲۹ +۰۰:۰۰

ثبت ديدگاه

کد امنیتی *