ظرفیت گردش پیچ و مهره، مبحثی در حوزه اتصالات مکانیکی است که به میزان استحکام و پایداری سازه ها اشاره دارد. این تعریف به صورت یک عدد نمایش داده میشود و با استفاده از تست ظرفیت گردش پیچ و مهره اندازه گیری میشود. در صنایع مختلف، از خودروسازی گرفته تا ساخت و نصب سازه‌های فولادی، شناخت صحیح ظرفیت گردش میتواند به طراحی درست و جلوگیری از خرابی‌های زودهنگام کمک کند. در این مقاله از سایت پولادان سازه به بررسی تعریف ظرفیت گردش پیچ و مهره پرداخته و نحوه انجام تست آن و بدست آوردن مقدار آن را توضیح خواهیم داد. پی تا انتها با ما همراه باشید!
ظرفیت گردش پیچ و مهره چیست؟
ظرفیت گردش پیچ و مهره معرف مقاومت و استحکام پیچ و مهره در برابر میزان فشاری است که در هنگام چرخاندن به آن وارد میشود. این تعریف همچنین میتواند نشان دهنده میزان شکل‌پذیری و نیز استحکام کششی آن نیز باشد. این ظرفیت به عوامل مختلفی بستگی دارد:
- جنس پیچ و مهره: موادی که در هنگام تولید و ساخت پیچ یا مهره درآن به کار میرود، میتوانند بر میزان ظرفیت گردش پیچ و مهره تاثیر مستقیم داشته باشند. موادی مانند فولاد یا آلیاژهای خاص، باعث افزایش استحکام آنها و در نتیجه افزایش میزان ظرفیت گردش پیچ و مهره خواهند شد. در نتیجه پیچ و مهره فولادی میتوانند دارای ظرفیت گردش بالایی باشند.
- شکل و طراحی رزوه ها: نوع رزوه و شکل و طراحی آنها باعث تغییر ظرفیت گردش میشود. این مورد باعث پخش شدن نیروی وارده میشود یا در برخی از اشکال این نیرو متمرکز بر برخی از نقاط پیچ و مهره میشود.
- شرایط محیطی و نصب: در برخی از شرایط مانند قرارگیری اتصال در دمای بالا یا پایین و یا قرار گیری در رطوبت زیاد، با توجه به جنس و مواد به کار رفته در پیچ و مهره، میتواند بر مواد به کار رفته تاثیر بگذارد و باعث تغییر خواص آن به منظور بستن شود و در نتیجه ظرفغیت گردش آن را افزایش یا کاهش دهد.
- پوشش و روکش‌ها: روکش ها و پوشش هایی که در این اتصالات به کار رفته، بر گردش پیچ و مهره تاثیر میگذارند.
اهمیت ظرفیت گردش زمانی نمایان میشود که پیچ و مهره‌ها تحت تأثیر نیروهای چرخشی و لرزش‌های مداوم قرار گیرند. عدم توجه به این ظرفیت، احتمال شکستگی یا شل شدن اتصالات را بالا میبرد. به طور کلی کاربرد گردش پیچ و مهره شمال موارد زیر است که نیاز به ساخت و نصب قطعات با دقت بسیار بالا است به طوری که عمر مفید آنها بالا برود.
- در صنایع خودروسازی برای عملکرد درست خودرو و جلوگیری از خرابی زود تر از موعود
- پروژه‌های ساختمانی به ویژه ساختمان های ضد زلزله
- در صنایع نفت و گاز برای تجهیزات و اتصالاتی که در شرایط با فشار بالا کار می‌کنند
- برای تولید تجهیزات دریایی و هوافضا که نیاز به مقاومت و پایداری بالا دارند
در بسیاری از موارد دیگر که نیاز به استفاده ویژه از پیچ و مهره ها است و نصب و اتصال دقیق آنها اهمیت بالایی دارد نیز، محاسبه این معیار بسیار مهم است.
تست ظرفیت گردش پیچ و مهره چیست؟
به منظور اندازه گیری گردش پیچ و مهره و جلوگیری از شکستگی و آسیب به آنها، تست هایی با روش های متفاوت انجام میشود که این ویژگی را تحت عنوان یک عدد به شما نشان میدهد. به ظور کلی تست ظرفیت گردش پیچ و مهره فرآیندی است که در آن توانایی پیچ و مهره‌ها برای تحمل نیروهای چرخشی و فشارهای وارده ارزیابی میشود. انجام این تست نکات و قواعدی دارد که توسط استانداردهای بین‌المللی تعیین میشود.
آزمایش ظرفیت گردش پیچ و مهره باید تنها بر روی مجموعه‌های مونتاژی استاندارد انجام شود که شامل پیچ A325، مهره روغن‌کاری شده A563 و واشر F436 هستند. این قطعات باید بر اساس استانداردهای F2329 یا B695 با پوشش گالوانیزه پوشش داده شده باشند. به عبارتی، پیچ و مهره هر دو باید مطابق با این استانداردها گالوانیزه شوند. به چنین ترکیبی از پیچ، مهره و واشر، مجموعه بست گفته میشود.
مراحل تست ظرفیت گردش پیچ و مهره
ابتدا پیچ به همراه مهره و واشر بر روی یک اتصال فولادی نمونه بسته میشود. به‌گونه‌ای که ۳ تا ۵ دنده از پیچ میان سطوح دنده‌های تحت بار پیچ و مهره قرار بگیرد. اتصال پیچ و مهره در این حالت با اعمال فشاری معادل ۱۰٪ بار گواه پیچ، محکم میشود و سپس موقعیت مهره روی پیچ علامت‌گذاری می‌گردد. در مرحله بعد، مهره تحت گشتاور چرخشی مطابق با دستورالعمل زیر قرار می‌گیرد:
- چرخش 240 درجه برای پیچ هایی با طول برابر یا کمتر از 4 برابر قطرشان
- چرخش 360 درجه برای پیچ‌هایی با طول بیش از ۴ برابر و کمتر از ۸ برابر قطرشان
- چرخش 420 درجه برای پیچ‌هایی با طول بیش از ۸ برابر قطرشان
- تمامی پیچ‌هایی طول بیش از ۱۲ برابر قطرشان داشته باشند، شرایط آزمایش ظرفیت گردش پیچ و مهره را نخواهند داشت.
بعد از اینجام این فرایند ها و اعمال گشتاور و انجام گردش تعریف‌شده، این اتصالات باز شده و برای بررسی انطباق با معیارهای تست بررسی می‌گردند. پیچ و مهره هایی گه شرایط زیر را داشته باشند در این آزمون موفق نشده اند و مردود اعلام میشوند:
- اگر مهره نتواند به اندازه مقدار تعریف‌شده مطابق با استاندارد محکم شود.
- اگر مهره پس از رسیدن به استحکام مورد نظر به قدرس سفت شود که به راحتی باز نشود.
- اگر پیچ و مهره دچار خوردگی یا آسیب از قسمت دنده ها شود یا بریده شدن اتصال بر اثر اعمال گشتاور را به همراه داشته باشد.
- اگر میزان گشتاور برای محکم کردن یا باز کردن مهره از حد استاندارد آن فراتر رود.
نکته مهم در این بخش این است که افزایش طول پیچ در اثر این آزمون، چه در محدوده الاستیک و چه پلاستیک، به معنای رد شدن تست نخواهد بود.
سخن پایانی
در مجموع، آزمون ظرفیت گردش پیچ و مهره به‌عنوان یک استاندارد کلیدی در طراحی و ساخت اتصالات مکانیکی اهمیت بسیار زیادی دارد. این آزمون میتواند ایمنی و عمر مفید اتصالات را تا میزان بسیار زیادی افزلیش دهد. بنابراین، توجه به معیارهای ظرفیت گردش نه‌تنها ایمنی پروژه‌ها را تقویت می‌کند، بلکه به بهینه‌سازی عملکرد و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری در آینده نیز می‌انجامد. در این مقاله از سایت پولادان سازه به معرفی ظرفیت گردش پیچ و مهره پرداختیم و مراحل تست این معیار را مورد بررسی قرار دادیم.
در سایت پولادان سازه میتوانید انواع پیچ، مهره و واشر را با بهترین کیفیت تهیه فرمایید. از جمله این محصولات میتوان به پیچ و مهره استاد بولت اشاره کرد که میتوانید برای مشاهده آنها به دسته بندی آن مراجعه نمایید.