مهره

اغلب مهره های مورد استفاده چهار گوش یا شش گوش میباشند. مهره های چهار گوش معمولا در تلرانسهای دقیق ساخته نمیشود و کاربرد آنها عموما در کارهای سبک میباشد. مهره های شش گوش در فرمهای مختلفی بصورت استاندارد و سنگینی وجود دارند. مهره های شش گوش با اندازه های نازکتر با عنوان مهره های پشت گیر شناخته میشوند. مهره های پشت گیر برای قفل کردن مهره ها مورد استفاده قرار میگیرند. معمولا یک مهره پشت گیر تحت اثر گشتاور نشیمنگاهی بر روی یک پیچ یا پیچ دو سر قرار میگیرند و سپس در جای خود ثابت نگه داشته میشود تا اینکه یک مهره کاملا تحت اثر گشتاور قرار گرفته و بار اولیه مد نظر برسد. این عمل باعث میشود مهره ها در جهت مخالف هم قرار گرفته و با سفت و فشرده ساختن رزوه ها به هم به عنوان مهره های قفل کن عمل نمایند (مهره باریک). مهره های شش گوش استاندارد پشت گیر (مهره باریک) دارای ابعاد کوچکتر از مهره های شش گوش و پشت گیر سنگین میباشند : تا ابعاد 16/9 ، مهره استاندارد حدود 16/1 اینچ نازکتر از قسمت تخت میباشد.علاوه بر این مهره های پشت گیر همواره نازکتر از مهره های شش گوش با اندازه های اسمی یکسان میباشند.برای مهره های استاندارد و مهره های پشت گیر ، محدوده اختلاف ضخامت از 16/2 اینچ تا 2/1 1 اینچ میباشد. مهره های شش گوش در انواع مختلفی موجود میباشند. مانند مهره های قفل کن با اینسرتهای نایلونی ، مهره های فلانج دار و مهره های اشپیل خور (مهره چاکدار) مهره های شش گوش مورد استفاده در دماها و فشار های بالا از نوع مخصوص استفاده میشود، برای دماها و با فشار ملایم از مهره ها ي ASTM A194 از درجه 2 استفاده ميشود. مهرهاي كوئنچ شده برای استفاده در حالت های دما و فشار بالا مناسب بوده و از مهره ها با استاندارد ASTM 194 از درجه 2 استفاده مي شود. در حالت دما و فشار خیلی بالا از مهره های موليبدین – کربنی عمليات حرارتی شده و یا مهره های موليبدین – کرم با استاندارد ASTM 194 از درجه 4 تا 7 استفاده ميشود.

مهره های شش گوش در واحد کشور های انگلستان/ آمریکا از لحاظ ابعادی گسترده تر از مهره های شش گوش در واحد متریک میباشند ولی انواع مختلف مهره های شش گوش در واحد متریک خیلی بیشتر بوده و در اشکال مختلف موجود میباشد که شامل مهره های پشت گیر(مهره باریک) ، مهره قفل کن با اینسرت نایلونی ،مهره های فلانج دار و مهره های اشپیل خور (مهره چاکدار) ، مهره های کاسه نمدی و مهره های واشر دار میباشد.

.

مهره های شش گوش متریک ANSI B18.2.4.1.M ,B18.2.4.2.M

مهره شش گوش نوع1 ISO/DIN 4032, DIN 934

مهره های شش گوش ISO/DIN 4034 , DIN 555

مهره های شش گوش چاکدار متریک ANSI B18.2.4.3.M

مهره اشپیل خور شش گوش DIN 935

مهره اشپیل خور باریک شش گوش DIN 979

مهره های فلنج دار شش گوش متریک ANSI B18.2.4.4.M

مهره های فلنج دار شش گوش ISO 4261 , DIN 6923

مهره های پشت گیر شش گوش متریک و مهره های شش گوش سنگینANSI B19.2.4.5.M ,2.4.6.M

مقالات پیش رو درباره انواع مختلف پیچ و مهره های کاربردی در موتورخانه ی کشتی های تجاری بحث می کند . روش های مختلف دنده زنی و بستن پیچ در کشتی ، و همینطورنگهداری پیچ و مهره نیز مورد بحث قرار می گیرند .چگونگی باز کردن استاد بولت ، بیرون آورنده ی استاد بولت ، باز کردن استاد شکسته یا دفرمه شده و کاربرد گیج دنده

دنده زنی و رزوه ها

رزوه ی پیچ مجمعه ای هماهنگ از برجستگی های دندانه ای شکل روی سطح خارجی یا داخلی یک مقطع استوانه ای شکل است . موضوع رزوه و دنده زنی اهمیت بسزایی در مهندسی صنعت کشتیرانی دارد چرا که تمام موتورها و قطعات توسط پیچ و مهره ها بهم متصل شده اند . رزوه ها بعنوان نگهدارنده و محکم کننده ی اتصالات ، تنظیم و انتقال نیرو یا حرکت بکار می روند . تکنیسین ها و مهندسین ی که به هر نحوی با تولید یا تعمیرات صنایع کشتیرانی درگیر هستند.

باید با یک نگاه اجمالی به پیچ یا مهره بتوانند خصوصیات آنرا تشخیص دهند . در شروع تعمیرات تکنیسین با نگاه به پیچ و مهره ها باید بتواند آچار مناسب آنرا تشخیص دهد .این مهارت در تعمیرات صنایع کشتیرانی از اهمیت بسزایی برخوردار است و معرف توانایی و هوشمندی تکنیسین خواهد بود.

شیوه های ایجاد رزوه :

شیوه های مختلف ایجاد رزوه به شرح زیر می باشد:

1-ایجاد رزوه با دستگاه تراش

2-ایجاد رزوه از طریق رولینگ

3-ایجاد رزوه از طریق قالب های ضربه ای (در تولید پیچ توسط دستگاه های اتوماتیک)

اما آنچه صنعت کشتیرانی را از دیگر صنایع در خصوص رزوه ها متمایز میکند در مطالب بعدی خواهد آمد .

رزوه های راست گرد و رزوه های چپ گرد:

در پیچ و مهره ها دو نوع رزوه چپ گرد و راست گرد وجود دارد . رزوه های راست گرد کاربرد خیلی بیشتری دارند حال اینکه رزوه های چپ گرد تنها در مواردی خاص به کار بسته می شوند . بعنوان مثال در مخزن تسویه مهره های قفلی چپ گرد ،در پمپ های سانتریفیوژ و …. . اگر یک مهره در جهت عقربه های ساعت بسته شود راست گرد است و اگر بر خلاف عقربه های ساعت بسته شود چپ گرد است .

استارت های رزوه ها

یک رزوه می تواند تک استارت ، دوبل استارت یا چند استارت باشد . در مورد تک استارت ، شیار در سراسر پیچ یکدست خواهد بود . اما در چند استارته ، شیارها در فواصلی منظم از یکدیگر در سطح پیچ قرار می گیرند. هدف از چند استارته کردن پیچ دادن سرعت محوری بیشتر به پیچ در مقابل چرخش مهره است . حرکت محوری مهره در یک دور را لید مینامند . در یک رزوه ی تک استارت گام رزوه همان لید است .در مورد رزوه های چند استارته ، گام برابر است با لید تقسیم بر تعداد استارت ها :

گام پیچ را می توان به سادگی توسط کولیس اندازه گرفت . فاصله ده دندانه را اندازه گیری کنید . عدد به دست آمده را تقسیم بر ده کنید . مقدار به دست آمده گام پیچ در رزوه ی تک استارت می باشد . البته به خاطر خطای انسانی و یا خطای کولیس باید عدد بدست آمده را گرد کنید . معمولا گام پیچ ها 1میلیمتر 1.5 میل 2 و 2.5 میل و …. می باشند .

پیچ شش گوش
استادبولت
پیچ آلن
بولت صفحه ستون
مهره چشمی
مهره مربعی
مهره باریک
مهره واشردار
سرخزینه
یوبولت
خودکار
سرمته ای
پیچ چشمی
پیچ تی
رول بولت
مهره خروسکی
مهره قفلی
مهره شش گوش
واشر تخت HV
واشر تخت آهنی
واشر فنری
مهره کاسه نمدی
مهره سربسته
مهره جوشی
پیچ اتاقی
مهره بلند
پیچ استوانه
مهره تی
پیچ دوسره
پیچ آلن مغزی
پیچ استیل
مهره استیل
واشر استیل
پیچ متری
پیچ خروسکی
مهره چاکدار
مهره گرد

اتصالات پیچ و مهره سازه های فولادی

چکیده:
یکی از مهم ترین اجزای سازه های فولادی که وظیفه ی انتقال نیروهای اعضا به یکدیگر و به تکیه گاه ها را بر عهده دارد، اتصالات میان اعضا می باشد. اتصالات پیچی به دلیل سرعت بسیار بالا در اجرا و اطمینان از رفتار آن ها به گونه ی مورد انتظار و شکل صنعتی مطلوب ساخته سازه ای، از بهترین انواع اتصال در سازه های فولادی بوده که در سال های اخیر مورد توجه فراوان قرار گرفته است. اما، در روند ساخت این نوع سازه ها، با توجه به تکنولوژی تولید و ساخت در کشور ما، مواردی از عدم اجرای دست و اصولی دیده می شود. در این مقاله تلاش شده است تا با گرداوری نکات آیین نامه ای و روند تولید با توجه به فرآوری و تکنولوژی موجود، نکاتی را در طراحی، اجرا و از همه مهم تر بازرسی سازه های فولادی با اتصالاتی پیچی ارایه گردد.

واژگان کلیدی: اتصالات سازه های فولادی، عملکرد اصطکاکی و اتکایی، پیش تنیدگی، آزمایش های پیچ و مهره ای

پیشگفتار

اتصالات در همه ی سازه ها از جمله ساز های فولادی یکی از اجزای سازه بوده و عامل اصلی یکپارچگی سیستم های سازه ای می باشد. به طور کلی تعریف نوع قاب نیز بر اساس نوع و رفتار اتصال صورت میگیرد. یک اتصال ضعیف و نامناسب می تواند منجر به یک سری زوال های پی در پی و بنیادی در سازه های فولادی گردد. از آن جا که زوال دیگر اعضای سازه ای خیلی کم اتفاق می افتد، بسیاری از زوال های سازه ای ناشی از طراحی ضعیف اتصالات و یا ضعف در جزییات اجرایی می باشد که با اندکی دقت در نحوه ی شکست بیشتر سازه های فولادی تحت بارگذاری های گوناگون، قابل مشاهده است که ضعف اتصال چگونه می تواند عاملی بسیار تعیین کننده در خرابی سازه های فولادی باشد.

انواع عملکرد اتصالات پیچی:

انواع اتصال های پیچی: به طور کلی دو فلسفه در عملکرد اتصالات پیچی که عبارتند از: اتصال اتکایی و اتصال اصطکاکی.

۱-۲٫ عملکرد اتصال اتکایی: در عملکرد اتکایی، پیچ درون سوراخ صفحات اتصال قرار می گیرد و مهره بسته می شود. هنگامی که بار خارجی به پیچ وارد میشود، قطعات اتصال لغزش پیدا می کنند که در اثر آن، یک نیروی فشاری به لبه های اتصال وارد می شود که تبدیل به نیروی برشی در پیچ می گردد. این اتصال تنها برای حالت بارگذاری ثقلی می باشد و در طرح لرزه ای نباید از این نوع عملکرد در اتصال استفاده نمود. در این نوع اتصال هیچ نیروی پیش تنیدگی در پیچ ایجاد نمی شود و برای اجرای این اتصال، تنها سفت کردن پیچ به وسیله ی کارگر کفایت می کند.

۲-۲٫ عملکرد اتصال اصطکاکی: هنگامی که پیچد درون سوراخ صفحات اتصال قرار می گیرد، علاوه بر مهره باید از واشر نیز استفاه نمود. باید توجه شو که واشر مصرفی در اتصال اصطکاکی نباید از نوع واشر فنری باشد بر اساسا بند ۱۰-۳-۵-۳ مبحث دهم ویرایش ۱۳۸۷، در طراحی لرزه ای تنها باید از این فلسفه ی طراحی در اتصال استفاده شود. به عبارتی دیگر، در رطاحی همه ی اتصالات قاب های خمشی و قاب های دوگانه و نیز اتصالات بادبندی و وصله ی ستون های باربر جانبی در قاب های ساده باید از این نوع عملکرد استفاده نمود. در این نوع اتصال، علاوه بر سفت کردن نخستین پیچ، باید به مقداری که در طراحی مشخص شده است، نیروی پیش تنیدگی نیز در پیچ ایجاد شود. با اعمال نیروی پیش تنیدگی، در پیچ تحت کشش قرار گرفته و با اعمال بار، بین صفحات اتصال اصطکاک به وجود می آید که باعث عدم لقی و کارکرد کامل اتصال می شود. باید در نظر داشت که شکل پیچ در اتصال اصطکاکی با شکل پیچ در اصتلا اتکایی متفاوت است. به طوری که پیچ های اتصال اصطکاکی دارای سرپیچ بزرگتر هستند.

۱-۲-۲-: زمانی که یک پیچ بر مقاومت بدون کشش اولیه، تحت اثر نیروی کششی خارجی قرار می گیرد، نیروی کششی درون پیچ با نیوی اعمال شده برابر می گردد. در صورتی که پیچ پییش تنیده (پیش کشیده) شده باشد، درصد بسیار زیادی از نیروی کششی خارجی صرف ایجاد نیروهای فشاری و یا گیره ای اعمال شده به اجزای اتصال می شود. به دلیل آن که به طور معمول کشش به وجود آمده در پیچ های پرمقاومت ناشی ا نیروی کششی خارجی در لحظه ی جدا شدن قطعات از یکدیگر نزدیک به ده درصد بیش از کشش در آغاز بارگذاری می باشد، لذا باید همه ی پیچ هایی که تحت اثر کشش مستقیم قرار دارند، پیش کشیده شوند.

۲-۲-۲-: الزامات ضریب اصطکاک سطوح فولادی در اتصالات اصطکاکی: به طور کلی اصطکاک حاصل دو عامل می باشد، یکی زبری سطح و دیگری نیوی پیش تنیدگی. در طراحی فرض بر رنگ نشدن و وجود زبری مناسب سطوح اتصال می باشد، در نتیجه هنگامی که قطعات نصب می شوند، باید همه ی سطوح اتصال (شامل سطوح مجاور سرپیچ ها و مهره ها) از قسمت های پیوسته شده و دیگر مواد زاید عاری بوده و به ویژه سطوح تماس اتصالات اصطکاکی باید به طور کامل تمیز باشد و اثری از پوسته ی زنگ، رنگ، لاک، انواع روغن و مصالح دیگر در آن ها وجود نداشته باشد. بنابراین پس از این که اتصال به وجود آمد، محل همه ی پیچ های بسته شده رنگ آمیزی می شود.

۳-۲٫ محدودیت های اتصالات پیچی: بر اساس فصل ۱۰-۱-۱۰ مبحث دهم، برای اتصالات زیر باید از اتصال اصطکاکی با پیچ پرمقاومت یا اتصال جوشکاری شده استفاده شود:

۱-۳-۲- وصله ی ستون ها در سازه های با ارتفاع ۶۰ متر و بیشتر.

۲-۳-۲ وصله ی ستون ها در سازه های با ارتفاع بین ۳۰ تا ۶۰ متر در صورتی که نسبت بعد کوچک پلان به ارتفاع در آن ها از ۴۰ درصد کمتر باشد.

۳-۳-۲٫ وصله ی ستون ها در سازه های با ارتفاع کمتر از ۳۰ متر در صورتی که نسبت بعد کوچک پلان به ارتفاع در آن ها از ۲۵ درصد کمتر باشد.

۴-۳-۲٫ در سازه های با ارتفاع بیش از ۴۰ متر، برای اتصال همه ی تیرها و شاه تیرها به ستون ها و یا اتصالات هر نوع تیر یا شاه تیری که مهار ستون ها با آن ها مرتبط باشد.

۵-۳-۲٫ همه ی سازه هایی که جرثقیل های با ظرفیت بی از ۵ تن تحمل می کنند. وصله ی خرپاها یا تیرهای شیب دار سقف، اتال خرپاها به ستون ها، وصله ی ستون ها، مهار ستون ها، مهار زانویی بین خرپای تیر سقف و ستون و تکیه گاه های جرثقیل مشمول این امر می باشند.

۶-۳-۲- در اتصالات تکیه گاه های اعضایی که ماشین های متحرک یا بارهای زنده از نوعی را تحمل می کنند که تولید ضربه و یا معکوس شدن تنش ها را به همراه داشته باشند.

۷-۳-۲٫ هر اتصال دیگری که در نقشه های طرح و محاسبه قید شده باشد.