اطلاعات تخصصی انواع پیچ و مهره و واشر

مشکلات رایج در مورد اتصالات پیچی به دو گروه اصلی تقسیم می شوند:

1- مشکلات بدست آمده به هنگام بستن پیچ:

* شکستن پیچ

* کنده شدن رزوه ها (هرز شدن)

* تغییر شکل پلاستیکی و له شدن قطعات متصله

* عدم محکم شدن کافی پیچ: فاصله گرفتن قطعات، لغزش قطعات نسبت به هم، شل شدن پیچها و شکست ناشی از خستگی

 2- مشکلات ايجاد شده پس از بستن پيچ

* شکستن استاتيکي پيچ

* شکست پيچ ناشي از خستگي

* شکست با تا?خير پيچ

* ترک ناشي از خوردگي و تنش ناشي از آن

* فاصله گرفتن قطعات نسبت به هم: ايجاد نشتي و شکست ناشي ازخستگي

* لغزش قطعات نسبت به هم:

** شل شدن گردشي

** شل شدن غير گردشي در اثر سايش

** شکست ناشي از خستگي حاصل از خمش پيچها

*شل شدن پيچ

 

کاهش تنش کششي در پيچ

* فاصله گرفتن قطعات تا جداشدن آنها

* لغزش قطعات متصله و جابجا شدن آنها

* ايجاد سروصدا و ايجاد نشتي

* کاهش استحکام اتصال و ايجاد لرزش

* شکست ناشي از خستگي

 

 

مشکلات ايجاد شده به هنگام سفت کردن پيچها

 

(a) شکستن پيچ به هنگام سفت کردن

گاهي اوقات پيچها به هنگام سفت کردن آنها توسط آچار مي شکنند. اين وضعيت وقتي بوجود مي آيد که نيروي بستن پيچ (گشتاور اعمالي) بيش از حد باشد. همچنين در صورتي که رزوه ها کاملاً روغني باشد نيز، به دليل کاهش اصطکاک ، ممکن است قسمت اعظم گشتاور تبديل به تنش طولي و شکستن پيچ شود.

(b) کنده شدن رزوه ها (هرز شدن پيچ(

در اين حالت ، تمام رزوه هاي پيچ يا مهره که با هم درگير شده اند ، بريده ميشوند و از بدنه اصلي پيچ يا مهره جدا ميشوند ، در اين عيب ، بدنه پيچ نميشکند، ولي در اثر کنده شدن رزوه ها ، پيچ از مهره جدا ميشود و يا اصلاً اتصال قابل قبولي بين آنها به وجود نمي آيد . وقتي که پيچ يا مهره از يک ماده ضعيف تر (مثلاً يکي از فولاد و ديگري از آلومينيوم) ساخته شده باشد و يا هنگامي که طول درگيري پيچ با مهره کوتاه باشد، ممکن است اين مشکل به وجود آيد.

(C) تغيير شکل پلاستيکي قطعات متصله

 گاهي اوقات به هنگام ايجاد يک اتصال پيچي ممکن است قطعات متصله دچار تغيير شکل پلاستيکي ، کمانش و يا له شدگي بشوند. اين مشکل موقعي به وجود مي آيد که استحکام فشاري قطعات پايين باشد و يا فرم قطعات به گونه اي باشد که در آنها کمانش ايجاد شود و يا نيروي اعمالي به پيچها و قطعات بيش از حد مقاومت آنها باشد .

 (d)محکم نشدن کافي قطعات

وقتي گشتاور کافي به هنگام سفت کردن پيچ اعمال نشود ، نيروي کششي طولي کافي در آن به وجود نمي آيد . به حد کافي براي نگه داشتن اتصال نخواهد رسيد. اگر به عللي پيچ و مهره به هم بچسبند و يا اگر رزوه ها به اندازه کافي روانکاري نشده باشند (ودر نتيجه اصکاک بين آنها بيشتر از حد مورد انتظار باشد ) نيز ممکن است قطعات پيچي به اندازه کافي محکم نشوند . اين يکي از جدي ترين مشکلاتي است که مي تواند به هنگام کارکرد اتصال پيچي دردسرهاي زيادي ايجاد کند . مثلاً ممکن است به تدريج قطعات متصله از هم فاصله بگيرند . قطعات نسبت به هم بلغزند، پيچها شل شوند و شکست ناشي از خستگي در پيچها به وجود آيد.

 

مشکلات ايجاد شده پس از محکم کردن اتصال پيچي

(a) شکست استاتيکي پيچ

اين نوع شکست به صورت ناگهاني و در اثر يک ضربه يا تکان شديد ممکن است به وجود آيد. اين ضربات در عملکرد عادي وجود ندارند، بلکه مثلا در تصادفات يا ديگر اتفاقات غير منتظره باعث شکستن پيچها مي شود.

(b) شکستن حاصل از خستگي   

خستگي Fatigue در اثر اعمال بارهاي تکراري در قطعات اتفاق مي افتد، در حالي که مقدار بار اعمالي کمتر از استحکام کششي قطعات ميباشد. بنابراين اين عيب دفعتاً اتفاق نمي افتد ، بلکه بارهاي تکراري (که ميزان آن بيشتر از يک حد خاصي بايد باشد) به تدريج باعث ايجا شکست در قطعه ميگردد. در مورد پيچها، هم شکست ناشي از خستگي طولي و خستگي خمشي، هر دو اتفاق مي افتند. اين عيب نيز جزو مشکلات جدي در اتصالات پيچي محسوب مي شود.

(C) شکست با تا?خير حاصل از ترد بودن پيچ

در اين مورد نيز پيچ دفعتاً دچار شکست ميشود، ولي پس از مدت زماني خاص که اتصال محکم شده و سيستم به کار گرفته شود ، گاهي اوقات در يک اتصال پيچي پس از محکم شدن ، وقتي بلا استفاده در يک محل قرار گيرد نيز چنين شکستي در بعضي پيچهاي آن به وجود مي آيد. مدت زمان قبل از شکستن پيچ ممکن است از چند ساعت تا چند سال متغير باشد. اين عيب هنگامي اتفاق مي افتد که در اتصال، از پيچهاي سخت با استحکام مثلاً بالاتر از 1300 N/mm استفاده شده و پيچها به خوبي محکم شده باشند.

(d)شکست ناشي از تنش خوردگي

اين نوع شکست تقريباً شبيه شکست با تاخير است و هنگامي اتفاق مي افتد که اتصال پيچي همزمان در معرض تنش کششي و محيط خورنده قرار گيرد. در چنين شرايطي، حتي اگر نيرويي به اتصال پيچي وارد نشود نيز ممکن است در اثر خوردگي، ترک در قطعات به وجود آيد و تنش موجود در پيچ به گسترش ترک منجر گردد.

(e) فاصله گرفتن قطعات اتصال از هم

 وقتي بار خارجي وارده به اتصال، بيشتر از حد تحمل پيچها باشد، قطعات ممکن است از هم فاصله بگيرد. در اثر اين پديده احتمالاً نشتي در سيستم به وجود مي آيد. همچنين ادامه اين وضع مي تواند باعث شکست خستگي در پيچها شود. بنابراين خيلي مهم است که در طراحي اتصالات پيچي ، قطعات و پيچها به گونه اي محاسبه شوند که چنين وضعيتي به وجود نيايد.

(f) لغزش قطعات نسبت به هم

وقتي بارهاي برشي بزرگي به اتصال پيچي وارد شود ، ممکن است قطعات محکم شده توسط پيچ ، نسبت به هم بلغزند. اين پديده وقتي به وجود مي آيد که بار برشي وارده بيشتر از نيروي اصطکاک بين قطعات متصله باشد. وقتي قطعات نسبت به هم بلغزند ، ممکن است پيچها به سرعت شل شوند، سايش بين قطعات به وجود آيد و دراثر ادامه و تکرار اين لغزشها، شکست ناشي از خستگي خمشي در پيچها ايجاد گردد. اين عيب نيز از عيوب جدي و آسيب رسان در اتصالات پيچي محسوب ميشود و به هنگام طراحي، بايد دقت نمود تا لغزش بين قطعات به وجود نيايد.

(g) شل شدن پيچها (کاهش در تنش طولي آنها)

گاهي اوقات نيروي کششي که به هنگام سفت کردن پيچها در آنها به وجود مي آيد ، کاهش مي يابد و به تدريج باعث شل شدن آنها مي شود . اين عيب ممکن است مثلاً در اثر لغزش بين قطعات متصله ، سايش بين قطعات و يا تغيير شکل پلاستيکي اتفاق بيفتد. نيروي کششي اوليه ايجاد شده در پيچ، مهم ترين عامل موثر در عملکرد مطلوب اتصال پيچي ميباشد. کاهش اين نيرو به هر علتي ، باعث شل شدن پيچ مي گرددو قابليت اطمينان سيستم را دچار اختلال مي کند .

شل شدن پيچها را مي توان به دو گروه تقسيم بندي کرد : شل شدن گردشي سريع و شل شدن غير گردشي آهسته.

شل شدن پيچها باعث فاصله گرفتن قطعات ، ايجاد لغزش بين آنها ، به وجود آمدن تکان و ضربه در سيستم ، کاهش استحکام اتصال ، ارتعاش، شکستهاي ناشي از خستگي و نشتي خواهد شد.

شل شدن پيچها جدي ترين مشکل در اتصالات پيچي ميباشد.

 

ويژگيها و علل پيدايش مشکلات

همانطور که در بخشهاي قبلي ذکر شد ، مشکلات در اتصال پيچي را مي توان در دو گروه تقسيم بندي کرد:        

مشکلاتي که هنگام سفت کردن پيچها به وجود مي آيند و مشکلاتي که پس از سفت کردن پيچها (هنگام کار سيستم) اتفاق مي افتند. اگر به هنگام سفت کردن پيچ، مشکلي به وجود بيايد، در همان موقع شناسايي ميشود و مي توان احتمالاً آن را با اطمينان خاطر بر طرف کرد. ولي در مورد مشکلاتي که پس از سفت کردن پيچها اتفاق مي افتند، دردسرها و هزينه هاي زيادي به مشتري و استفاده کننده از سيستم تحميل خواهد شد. براي جلوگيري از بروز اينگونه مشکلات، اولاً بايد اتصال پيچي را به درستي طراحي کرد و ثانياً بايد عمليات مونتاژ و سفت کردن پيچها و مهره ها با دقت و وسواس زياد انجام داد.

علل پيدايش مشکلات به هنگام سفت کردن پيچها، مثلاً مي تواند اعمال گشتاور بيش از حد به پيچها و يا اشتباه در تخمين ميزان اصطکاک موجود بين رزوه ها باشد.

علل پيدايش مشکلات پس از سفت کردن پيچها ، معمولاً عدم بررسي صحيح شرايط اوليه و يا اشتباه در محاسبات و طراحي ميباشد.

مشخصات قطعات پیچی باید به گونه ای تعیین شوند که هیج یک از مشکلات ذکر شده اتفاق نیفتد.

منبع: کتاب اتصالات پیچی
منبع : پیشگامان پیچ پارس | تولید کننده پیچ و مهره