آشنايي با ساختمان پيچ و تعاريف و استاندارد هاي آن

نقل قول:

نقش اتصالات در صنعت يك نقش انكار نشدني و حساس هست.در صنعت دو نوع اتصالات داريم.
يكي دايم و جدانشدني مثل جوش كاري ها و ديگري غير دايم و جداشدني مثل پيچ و مهره .
در اينجا سعي ميشود تا با بررسي عملكرد پيچ و مهره و نوع طراحي و ساخت آنها هم آشنا شويم.علاوه بر اين با كاربردي كردن اطلاعاتي كه در آزمايشگاه ها و يا توسط رابطه ها و فرمول ها بدست مي آیند ٬ بتوانيم ديد بهتري از پيچ و مهرهنسبت به قبل پيدا كنيم.

آشنايي با ساختمان پيچ و تعاريف و استاندارد هاي آن

در شكل زير شما گام دنده ٬ پخ و قطر بزرگ پيچ رو مشاهده مي كنيد:

گام به معناي فاصله دو دنده متوالي هست .كه هم در چرخ دنده ها و هم در پيچ ها كار برد دارد.
اين گام برابر پيشروي فاصله اي هست كه به اندازه يك دور چرخيدن پيچ در جهت موازي با محور جا بجا ميشود.

در پيچ هاي متريك ما دو نوع گام ريز و گام درشت داريم.بطوري كه در دنده ريز ها در هر 2.5 سانتي متر 18 دنده و در دنده درشت ها در هر 2.5 سانتي متر 11 دنده داريم.
ولي كاربرد دنده درشت ها عموما بيشتر هست.
در سيستم متريك نوع پيچ رو اينطوري نشون ميدن:مثلا
M12*1.75

M : يعني متريك
12: قطر بزرگ اسمي پيچ
1.75 : گام پيچ هست.

در سيستم آمريكايي يا اينچي نحوه نام گذاري پيچ ها به اينصورت هست.
دنده درشت ها با UNC و دنده ريز ها با UNF مثلا:
8/5″-18 UNF
عدد 18 نشان دهنده تعداد 18 دنده در يك اينچ از پيچ هست.

نحوه طراحي اتصالات پيچ و مهره:

در يك اتصال پيچ و مهره ٬ نيرويي كه به پيچ وارد ميشه ميتونه در جهت طول پيچ باشه (نيروي كششي) و يا در جهت عمود بر پيچ (تنش برشي) .در تنش هاي برشي نيرو در مقطع پيچ كه همون قطر پيچ هست وارد ميشه ولي در تنش هاي كششي اين نيرو در رزوه ها تمركز پيدا مي كنه.
اما اين كه در بكار بردن انواع اقسام پيچ ها (دنده ريز و دنده درشت .پايه بلند و كوتاه و انواع اقسام سايز ها ) چه طراحي هايي لازم هست بحثيه كه در ادامه دربارش مي نويسم.
اول از همه اينكه طول مناسب پيچ بايد به اندازه اي باشه كه پس از سفت كردن مهره حداكثر يك با دو دنده از اون بيرون بزنه.

اگر جايي رو سوراخ كرديد و قرار هست پيچ ومهره بشه چون لبه اين سوراخ ها ممكنه تيز و پليسه دار باشه بهتره كه از واشر استفاده بشه.چون فرورفتن اين لبه هاي تيز به سر پيچ باعث افزايش تمركز تنش ميشه.واشر ها هم لازمه كه فولادي باشن.

نكته بعدي اينه كه در زمان بستن و سفت كردن يك پيچ ٬ نيرويي به پيچ وارد ميشه كه باعث كشيدگي اون ميشه و يك پيش بار يا نيروي گيرش در پيچ ذخيره ميشه كه با Fi نمايش داده ميشه.اگر در زمان اعمال بار بر روي قطعه ٬ نيروي بار اعمال شده و نيرويي كه قبلا به عنوان گيرش ذخيره شده از حد الاستيك پيچ بيشتر باشه سبب بريدن و شكستگي پيچ خواهد شد.

زمان سفت كردن پيچ هم بهرته كه پيچ ثابت باشه ومهره چرخانده بشه تا از اعمال گشتاور پيچشي اي كه ناشي از اصطكاك هست به پيچ وارد نشه.

اما خوبه كه بدنيم اصلا سفت كردن پيچ چه تاثيري در اتصال داره.
ببينيد ما زماني كه پيچي رو سفت مي كنيم در حقيقت داريم نيروي هايي كه تحت بار به پيچ وارد ميشن رو به سطح مورد اتصال انتقال ميديم.ميشه با رابطه هاي رياضي ثابت كرد كه هر چه پيچ سفت تر باشه ٬ نيروي بار بر روي پيچ كمتر و در سطوح بيشتر منتقل ميشه.ولي در عوض نيروي پيش تنيده بيشتري در پيچ ذخيره ميشه كه باعث كشيدگي بيشتر خواهد شد.

رابطه نيرو هاي وارد بر پيچ اين هست:
Fb =Fi +Cp

C در اينجا به معناي ثابت اتصال هست.اين پابت هر چه كمتر باشه به پيچ نيروي كمتري اعمال ميشه.اين ثابت از رابطه اي بين ضرايب فنريت پيچ و واشر ها بدست مياد.از اينجا به اهميت وجود واشر پي ميبريم.
اما براي اينكه نيروي مجاز بر پيچ رو بدست بياريم لازمه كه يك ضريب اطمينان هم داشته باشيم.اين ضريب اطمينان در ثابت اتصال ضرب ميشه تا نهايتا در طراحي ها نيروي كمتري براي وارد شدن بر پيچ مورد نظر در نظر گرفته بشه.نيروي مجاز با Fpr نمايش داده ميشه.به اين حداكثر بار مجاز ٬ بار گواه گفته ميشه.

اما نكته فوق العاده مهمي كه از اين رابطه ها بدست مياد ٬‌ميزان نيروي وارده به پيچ در هنگام بستن اون هست.
تورك متر چيزيه كه كمتر در تعمير گاه ها استفاده ميشه و متاسفانه كمتر مكانيكي دانش و سواد استفاده از تورك متر رو داره.براي پي بردن به اهميت تورك متر ادامه بحث رو بخونين.

ببينيد ما دونوع اتصال پيچ و مهره داريم .يكي يكبار مصرف و ديگري چند بار مصرف.
اگر پيچ رو انقدر سفت كنيم كه تا به عدد Fpr0.9 برسه ٬ كشيدگي در پيچ به حدي خواهد بود كه اگر اين پيچ رو باز كنيم ديگه قابل استفاده نخواهد بود .البته ميزان كشيدگي در پيچ ممكنه به اندازه اي نباشه كه با چشم مسلح ديده بشه.حتي ممكنه بار ها وبار ها از اين پيچ استفاده بشه. ولي در شرايط سخت وبارگذاري شديد اين پيچ به هيچ عنوان قابل اعتماد نيست و احتمال شكستگي در اون بسيار زياد هست.

براي همين هم توصيه ميشه اگر قصد استفاده مجدد از پيچ رو داريد حداكثر تا Fpr 0.75 به اون نيرو وارد كنيد و بديهي هست كه استفاده از آچار تورك متر چقدر لازم و ضروري هست.

اين قضيه در پيچ هايي كه تحت نواسانات شديد دمايي هستن (مثل پيچ سر سيلندر ) ويا در تحت بار هاي متناوب هستن كه باعث بروز پديده خستگي ميشه ٬‌بيشتر و حساس تر هست.

تعریف پیچ:

یک میله ی استوانه ای فلزی یا غیر فلزی است که روی محیط آن دندانه ایجاد شده است.

تعریف گام پیچ:

به فاصله ی دو نقطه ی مشابه ازدو دندانه مجاور گام پیچ گویند.

انواع پیچ:

1-پیچ متریک : زوایه ی دهانه ی آن 60 درجه می باشد

2- اینچی(ویتورت) : زوایه ی دهانه ی آن 55 درجه می باشد.

3- ذوزنقه Tr : زوایه ی دهانه ی آن 30 در جه می باشد و برای انتقال قدرت استفاده می شود.

جنس پیچ ها:

جنس پیچ ها بر حسب انواع استفاده ای است که از آن ها خواهیم داشت.

1- فولادی

2- مس – برنج

3- غیر فلزی

St60 یعنی یک میلیمتر مربع از این پیچ 60 کیلوگرم را تحمل می کند.

در موارد زیر از پرچکاری استفاده می شود:

1-نازک بودن ورق ها

2-دشوار بودن جوشکاری

3-تغییر شکل قطعات ورق بر اثر تنش حرارتی ناشی از جوشکاری

در جنس میخ پرچ ها از فلزاتی استفاده می شود که قابلیت فرم گرفتن داشته باشند.

مهمترین خطاهای پرچکاری :

1- بریدن میخ پرچ ها به علت عدم اندازه گیری دقیق و تطبیق نداشتن سوراخ ها

2- آب بندی نشدئن مخازن به علت فاصله ی بین ورق ها

3- لق شدن اتصالات در صورت محاسبه نشدن طول میخ پرچ و سالم نبودن ابزارپیچ های صنایع خودروسازی

پیچ و مهره و واشرهای مخصوص صنایع خودروسازی که شامل انواع پیچ های خودکار و خاص می باشد

پیچ های صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، صنایع دریایی

ASTM A193 – A194 – L7 – B7 – B7M – L7M – 2H – A4_80( 316) – A2_70 (304)

مطابق استانداردها و گریدهای مختلف