پیچ شش گوش 8.8 یا پیچ شش گوش 5.6؟

متروی شمالی نیویورک مجبور به تعویض هزاران پیچ آهنی با پیچ فولادی شده است ، چرا که پیچ های آهنی گرید 5.6 برای این واگن ها ضعیف بوده اند.گرچه مسئولین متروی شمالی و تامین کننده پیچ و مهره گفته اند که پیچ ها استانداردهای لازم FRA (اداره خط آهن فدرال) را داراست و از این پیشنهاد NTSB(کمیته ملی ایمنی حمل و نقل) تعجب کرده اند.
NTSBاعلام کرده است که تحقیقات انجام شده بر حادثه می 2013 که به خروج قطار از ریل انجامید ، حاکی از آن است که در برخورد قطار مجموعه چرخ از هم جدا شده و باعث شده است که بقیه واگن ها از ریل خارج شوند.
شرح سانحه:
ساعت 18:10 به وقت محلی قطار مسافری خط متروی شمالی از ایستگاه ترمینال مرکزی گراند در نیویورک به سمت ایستگاه یونیون در نیوهاون بین ایستگاههای فیرفیلد و بریج پورت از ریل خارج می شود و 8 واگن اان با قطاری که از کنار آن عبور میکرد برخورد میکند.لوکوموتیوران روبرویی با کشیدن ترمزهای اضطراری توانسته بود قبل از برخورد سرعت را از 70 مایل به 23 مایل در ساعت کاهش دهد.این حادثه حداقل 70 زخمی بر جای گذاشت.
واگن ها:
واگن های هردو قطار مدل M8ساخت شرکت کاواساکی بوده اند که شرکت متروی شمالی و کانکتی کات تعداد 425 دستگاه از این واگن هال را در سال 2006 برای خط نیوهاون به قیمت 1.8بیلیون دلار خریداری کرده است.که تقریبا تمامی این واگن ها تحویل داده شده و در حال بهره برداری هستند.

پیچ های ضعیف!
در زمان حادثه خروج قطار در سال 2013، NTSB اعلام کرد که تمامی پیچهای کار گذاشته شده در یکی از مجموعه چرخها شکسته اند،
که باعث شده که مجموعه چرخ به سمت واگن قطار دیگر پرتاب شود و مسافران را به خطر بیاندازد.
آزمایشی که روی پیچ های 1.25 اینچی واگن های M8 صورت گرفت نشان داده است که تحت فشار 952ft-lbs بسته شده اند در حالی مقررات فدرال 250000lbs تعیین کرده است!
آژانس NTSB میگوید که مشتاقانه پیگیر تحقیق و ارائه پیشنهادات مناسب در چنین مواردی است ، چرا که رسالت این آژانس جلوگیری از سوانح و نجات جان انسانهاست.

راه حل:
متخصصان امر می گویند تنها راه حل ، اعمال فشار بر متروی شمالی
جهنت جایگزین کردن پیچ ها می باشد. اما سئوال اینجاست ، آیا FRA که پیشتر استاندارد بودن طراحی واگن M8 را تایید کرده است به پیشنهاد NTSB جامه عمل می پوشاند یا نه؟اطلاعات پیچ و مهره٬ پیچ استوانه٬ پیچ استیل٬ پیچ الن٬ پیچ الن سر تخت٬ پیچ الن مغزی٬ پیچ اهنی-٬ پیچ تک خار٬ پیچ تمام رزوه پیچ خشکه 8.8٬ پیچ تی٬ پیچ جوشی پیچ چهار گوش٬ پیچ چشمی٬ پیچ خشگه٬ پیچ خودکار٬ پیچ دنده درشت ، تولید انواع پیچ٬ پیچ دنده ریز٬ پیچ دنده ژاپنی٬ پیچ سرمته٬ پیچ کفشکی٬ پیچ گالوانیزه٬ پیچ گالوانیزه گرم٬ پیچ متری٬ پیچ متری دنده کبریتی٬ پیچ میلیمتر٬ پیچ نیم رزوه٬ پیچ نیم متری٬ پیچ و مهره٬ پیچ ومهره٬ پیچ یک متری٬ خرید پیچ و مهره٬ زرد٬ گالوانیزه الکتریکی ( سفید٬ مهره٬ مهره اهنی٬ مهره باریک)٬ مهره چهار گوش –٬ مهره خاردار٬ مهره خشگه٬ مهره داربستی٬ مهره دنده کبریتی٬ مهره شش گوش-٬ مهره فلنچی٬ مهره کاسه نمدی-٬ مهره گالوانیزه٬ مهره گالوانیزه گرم٬ مهره واشر دار٬ هفت رنگ و سبز٬ واشر تخت٬ واشر تخت گالوانیزه٬ واشر تخت گالوانیزه گرم٬ واشر چهار گوش٬ واشر خاردار٬ واشر خورشیدی٬ واشر فنری٬ واشر فنری گالوانیزه٬ واشر فنری گالوانیزه گرم٬ واشر مسیپیچ و مهره , خرید پیچ و مهره , اطلاعات پیچ و مهره , پیچ ومهره

آزمایش های پیچ، مهره و واشر:

به طور کلی آزمایش های زیر برای ست پیچ و مهره و واشر انجام می شود:

1-4. آزمایش های ابعادی

2-4. آزمایش های متالوژیکی

3-4. آزمایش های مکانیکی

4-4. آزمایش های پوشش مقاوم خوردگی

آزمایش های ابعادی و نیز متالوژیکی در هنگام تولید پیچ و مهره و واشر، در کارخانه ی سازنده انجام می شود. آزمایش های مکانیکی پس از تولید پیچ و مهره و واشر، در کارخانه ی سازنده یا آزمایشگاه های مقاومت مصالح انجام می گیرند. آزمایش های مکانیکی برای مهندسان طراح و بازرسان دارای اهمیت می باشد. به طور کلی آزمایش های مکانیکی شامل آزمایش های کشش، سختی سنجی و ضربه می شود. آزمایش کشش خود شامل سه نوع آزمایش می شود که عبارتند از : آزمایش بار گواه، آزمایش کشش گوه ای بر روی نمونه ی کامل و ازمایش کشش بر روی نمونه ی ماشین کاری شده.

1-4-4. آزمایش ضربه: در آزمایش ضربه که به آن تاب نمونه ی زخم دار نیز می گویند، یک نمونه از مصالح مورد استفاده را برداشته، به کمک دستگاه پاندول دار و سقوط آزاد پاندول، قطعه شکسته شده و خمیزان انرژی جذب شده ی آن را اندازه گپیری می کنند. آزمایش ضربه برای پیچ اجباری نیست اما در صورت امکان باید آن را انجام داد.

2-4-4. آزمایش کش: این آزمایش از آزمایش های بسیار معمول باری پیچ می باشد. در آزمایش کشش، پس از بستن کامل پیچ با یک مهره از رده ی مقاومتی بالاتر بر روی دستگاه کشش، با سرعتی مناسب پیچ تا حد تنش تسلیم زیر کشش قرار گرفته و سپس به مدت ده ثانیه در همین حالت باقی می ماند سپس بار کششی از روی پیچ برداشته می شود. در این آزمایش هیچ گونه شکست یا افزایش طول همیشگی در پیچ نباید وجود داشته باشد.

3-4-4. آزمایش کشش گوه ای: پس از آزمون کشش این آزمایش بر روی پیچ انجام می شود. الزام آیین نامه برای انجام آزمایش کشش بر روی نمونه ی کامل و واقعی پیچ و مهره ی استفاده شده در پروژه است، مگر در مورادی که محدودیت ظرفیت دستگاه آزمایش وجود دارد و یا طول پیچ خیلی کوتاه است که در این حالت از نمونه ی ماشین کاری شده استفاده می شود. در این آزمایش باید دست کم به مقدار چهار رزوه ی کامل از پیچ بین فک های دستگاه قرار بگیرد. حداکثر سرعت دستگاه نباید از mm/min 25 بیشتر باشد. شکست به وجود آمده تنها باید در بدنه ی پیچ باشد و در صورت بروز شکست در محل اتصال سرپیچ به بدنه، حتی اگر به مقاومت مورد نیاز نیز رسیده باش، نمونه مورد پذیرش نیست. این شکست در پیچ های ساخته شده به روش فورج گرم بیشتر مشاهده می شود و بر همین اساس تا حد امکان باید از پیچ های ساخته شدهبه روش فوج سرد استفاده شود. از آن جایی که در ایران و در حال حاضر تنها تا قطر M24 به روش فورج سرد تولید می شود، در طراحی باید تلاش نمود تا از قطرهای بالاتر ازاستفاده نشود.

4-4-4- آزمایش سختی سنجی: این آزمایش در رده ی آزمایش های غیرمخرب پیچ بوده و برای آگاهی از میزان سختی قطعه و برابری آن با مقدار استاندارد انجام می شود. سختی سنجی برای بخش انتهایی، سطح صاف بدنه و سطح صاف سرپیچ انجام می شود. به طور کلی از سه روش برای آزمون سختی سنجی استفاده می شود که عبارتند از: روش برینل، روش راکول و روش ویکرز.

5-4-4. برای مهره از آزمایش کشش استفاده نمی شود و تنها ازآمایش های بار گواه و سختی سنجی بر روی مهره ها انجام می گیرد. برای واشر نیز تنها آزمایش سختی سنجی انجام می شود.

6-4-4. جهت انجام آزمایش های لازم برای پیچ و مهره و واشر، باید تعداد نمونه ی لازم بر اساس جدول موجود در نشریه ی 264 (آیین نامه ی اتصالات) استفاده شود. باید دانست که از این جدول تنها می توان تعداد نمونه جهت انجام آزمایش برای پیچ ای پوشش دهی شده به هر دو روش گالوانیزه و غیر گالوانیزه را ارایه داده است که برابر جدول زیر می باشد:

تعداد پیچ و مهره

تا 150

151 تا 200

201 تا 500

501 تا 1200

1201 تا 3200

3201 تا 10000

بیش از 10000

پوشش غیرگالوانیزه

1

2

3

5

8

13

20

پوشش گالوانیزه

20

32

50

80

125

200

325

5-4. تعریف محموله ی تولیدی: به محصولاتی که از نپز ابعادی دارای مشخصات یکسان بوه و همه ی آن ها از یک شماره ی ذوب تولیدی مواد اولیه ساخته شده باشند یک محموله ی تولیدی یا یک بج می گویند. در نتیجه، برای انجام آزمایش های لازم پیچ، مهره و واشر، تعداد نمونه بر اساس هر یج تعریف می شود.

[پیشگامان پیچ پارس]

مشخصات پیچ های تولیدی در ایران:

1-5: تنش گسیختگی FU در پیچ که با توجه به نحوه ی تولید پیچ های پرمقاومت در ایران، طراحان باید به مورد مهمی در طراحی سازه توجه کند. در تولید پیچ، به دلیل استفاده ی تولیدکنندگان از فن آوری و تجهیزات آلمانی، آیین نامه ی مرجع DIN آلمان می باشد، اما آیین نامه ی طراحی براساس مبحث دهم، برگرفته از علایم استانداردهای آمریکایی می باشد. در آیین نامه های آمریکایی، رده ی پیچ بر اساس مقاومت طبقه بندی شده است در حالی که در آیین نامه های آلمانی بر اساس شکل عملکرد پیچ دسته بندی صورت گرفته است. طراح باید به این نکته توجه داشته باشد که در محاسبات و نیز نقشه ها از علامت های آلمانی استفاده کنند چرا که پیچ موجود در بازار ایران بر این اساس می باشد.

1-1-5 دسته بندی پیچ براساس مبحث دهم از مقررات ملی ساختمان براساس جدول زیر است:

کد پیچ

استحکام کششی نهایی Fu

تنش مجاز کششی Fy

A307

4200 kg/cm

3000 kg/cm

A 325

d < 25.mm.8250 kg/cm

d < 25 m.m , 6400 kg/cm

d>25mm,7250 kg/cm

d< 25mm,5600 kg/cm

A 490

10000 kg/cm

9000 kg/cm

کد پیچ

ردهی مقاومت

استحکام کششی

تنش مجاز کششی F

نوع عملکرد

مقدار رزوه

DIN931

8.8

8000 KG/CM

6400 KG/CM

اتکایی

نیم روزه

10.9

10000 KG/CM

9000 KG/CM

DIN933

8.8

8000kg/cm

6400 kg/cm

اتکایی

تمام روزه

10.9

10000 kg/cm

9000 kg/cm

DIN6914-HV

10.9

10000 kg/cm

9000kg/cm

اصطکاکی

نیم رزوه

2-5: تعریف رده ی مقاومتی پیچ: رده ی مقاومتی در پیچ ها براساس DIN با سه عدد 12.9,10.9,8.8 تعریف شده است که در ایران رده ی 12.9 تولید نمی شود. البته این آیین نامه رده های مقاومتی 5.6,4.6 را نیز برای پیچ های معمولی تعریف نموده است. از آن جا که با توه به بند 10-3-5-3 مبحث دهم ویرایش 1387، در اتصالات لرزه ای تنها باید از پیچ های پرمقاومت استفاده شود، این نوع پیچ ها در طراحی اتصالات اصطکاکی کاربردی ندارد، ضمن آن که تولید این نوع پیچ نیز در کشور ما بسیار محدود می باشد. این عدد معرف مقدار تنش جاری شدن و تنش گسیختگی پیچ می باشد. به عنوان مثال، در رده ی مقاومتی 8.8، منظور از 8 اول حداقل مقاوت نهایی پیچ برابر 8000 Kg/m و منظور از 8. مقدار تنش جاری شدن پیچ برابر با 0.8*8000=6400 Kg/cm می باشد.