پیچ اتصال دو صفحه آهنی چه خصوصیاتی باید داشته باشد؟
در میان انواع محصولات فولادی، اتصالات پیچ و مهره ها یکی از پایه های اصلی در هر نوع ساخت و ساز و یا تولید قطعات وماشین آلات می باشد. از همین رو خصوصیات فنی، کاربردهای انواع این محصول در کنار لیست قیمت پیچ و مهره از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مطلب قصد داریم شما را با خصوصیات سازه های ساخته شده از پیچ و مهره، اشکالات پیش آمده و راه حل های رفع آن بپردازیم. چند سالی می شود که ساخت اسکلت های فلزی به دلیل کاهش هزینه ها، عدم نیاز به برق دستگاه جوشکاری اپراتور جوشکار وهمچنین افزایش سرعت کار بیشتر شده است. ضمن آنکه در بیشتر مناطق جغرافیایی قابلیت استفاده دارد و از استحکام بالایی نیز برخوردار است.
اتصالات پیچ و مهره ای در این گونه اسکلت ها می تواند با استفاده از جوش یا پیچ و یا ترکیب هر دو باشد. که به دلایل ذکر شده بالا اتصالات پیچ و مهره رواج پیدا کرده است. از دیگر موارد مورد استفاده برای اتصال پرچ بود که آن هم مورد استقبال قرار نگرفت. انتقال پرچ به محل پروژه به صورت گداخته بود که عملیاتی پر صدا و خطرناک می باشد. اجرای پرچ نیازمند چهار نیروی ماهر است در صورتیکه اجرای پیچ تنها دو نیرو کارگر لازم دارد و طبیعتا سرعت اجرای پروژه را افزایش می دهد.
جوش دادن اتصالات پیچ و مهره ای تنسایل بالا
به طور کلی میان اتصالات پیچ و مهره ای و جوشکاری این محصولات تفاوت عمده ای وجود دارد و به هیچ وجه تلفیق این دو با یکدیگر مجاز نیست. در صنعت چنانچه جهت جلوگیری از باز شدن اتصالات در اثر تنش های حاصل از زمین لرزه در سازه های دینامیکی بهتر است بجای جوشکاری واشرو مهره قفلی های مخصوص استفاده کنید. در غیر اینصورت اتصالات پیچ و مهره ای استحکام لازم را دارند که نیازی به جوشکاری آن ها نباشد.
عموما پیچ و مهره را برای استفاده در موارد مورد نیاز و برای رساندن به تنسایل بالاتر تحت عملیات حرارتی قرار خواهند داد. معمولا پیچ های شش گوشه ، آلن یا استاد بولت را با استانداردهایی همچون ASTM A193 B7 – ASTM A449 – ASTM A490 تولید می شود تحت عملیات حرارتی مشخصات فیزیکی آن با تغییراتی روبروخواهد شد به همین دلیل اغلب مشتریان این سوال را دارند که این محصولات با این مشخصات جدید فیزیکی را میتوان تحت عملیات جوشکاری قرار داد؟ در پاسخ به این باید بگوییم که این محصولات در عملیات جوشکاری در شرایط کنترل نشده و دمای بسیار بالا قرار می گیرد و اتفاقی که بر روی محصول می افتد قابل پیش بینی نمی باشد به همین دلیل پیشنهاد می شود حتی الامکان از انجام این گونه عملیات بر روی این محصولات خودداری شود. در یک حالت کلی نباید پیچ و مهره هایی را که عملیات گرمایش و سرمایش بر روی آن ها قرار گرفته است را تحت حرارت های شدید حین عملیات جوشکاری قرار داد.
در اتصالات پیچ و مهره ای که تحت بارهای دینامیکی قرار دارند همچنین جوشکاری مجاز نمی باشد. طراحی اتصالات این مقاطع به گونه ای می باشد که در صورت قرار گیری در برابر شرایط جوشکاری شرایط تکیه گاهی مقاطع تغییر یابد. همچنین حد تحمل تنش بر اساس FAT CLASS در ارتصالات جوشی پایین تر از اتصالات پیچ و مهره ای می باشد به همین دلیل باید در هنگام جوشکاری به این طراحی و بارگذاری های پیچ و مهره ها توجه نمائید. عموما پیچ و مهره ها با قرار گیری در شرایط دما بالای جوشکاری تنسایل و مقاومت خود را از دست می دهد. اما در برخی موارد و با نظر مهندسین تاکید می شود با نظر مهندس ناظر برخی پیچ و مهره های آهنی با گرید 4.6 و 5.6 می توان در شرایط استاندارد عملیات جوشکاری را انجام داد.
بررسی 4 مشکل رایج در اتصالات پیچ و مهره
در یک حالت کلی می توان ایرادات ایجاد شده در این گونه اتصالات را به سه دسته اصلی تقسیم بندی کرد:
- ایرادات پیش آمده در زمان بستن پیچ
- شکست پیچ ها
- هرز شدن رزوه ها
- شل بستن پیچ
- لهیدگی و تغییر شکل پلاستیکی پیچ
- ایجاد فاصله میان قطعات، شل شدن پیچ ها و یا لغزش قطعات
- شکست استاتیکی پیچ
- ایجاد ترک در پیچ
- شل شدگی گردشی، غیر گردشی در اثر سایش این مقاطع
- ایجاد نشست و شکست بر اثر وجود پیچ های شل
- مشکلات ایجاد شده در زمان سفت کردن پیچ ها
- استفاده از آچارهای نامناسب
- اعمال نیروی بیش از تحمل پیچ
- ایجاد اصطکاک بیش از
- مشکلات پس از محکم کردن اتصالات
- شکست استاتیکی پیچ
- شکست حاصل از استحکام کششی
- شکست حاصل از تنش خوردگی
5 عامل مهم در شکست اتصالات پیچ و مهره ای
- اعمال بیش از حد بار به اتصالات
بررسی های بسیار زیادی نشان داده است که اعمال بارهای بیش از تحمل پیچ ها و یا بارهای ناگهانی مانند زمین لرزه و یا اعمال فشارهایی بر اثر تصادف موجب شده است که پیچ تحمل نیاورد و شکسته شود. اغلب این محصولات فولادی با زاویه 45 درجه شکسته می شود که موجب اعمال بیشتر به دیگر پیچ های موجود در سازه خواهد شد و رفتارشان را با اشکال همراه خواهد کرد.
- عدم وجود سیستم قفل کننده اتصالات پیچ و مهره
در صنعت برای پیش گیری از وقوع اتفاقاتی مانند شکستن پیچ، شل شدن و یا باز شدن که بر اثر اعمال فشار و نیرو اتفاق می افتد مهندسان اقدام به استفاده از نوعی مکانیزم قفل کننده استفاده می کنند. به طور کلی این مکانیزم عواملی از قبیل تغییر فوم مکانیکی، استفاده از انکرهای انبساطی، مهره های گیردار، واشرهای قفلی، مهره های قفلی و مواردی از این دست می باشد. بیشتر ماشین آلات، خودرو ها و اتصالاتی که ممکن است تحت اعمال نیروهای لرزشی شدید و یا بارهای مکانیکی قرار گیرند مجهز به این نوع سیستم های قفل کننده می باشند. عدم وجود این سیستم ممکن است موجب بروز خسارات جبران ناپذیری شود.
- بر اثرخستگی فلزات
بی توجهی به ترک های ریز و سطحی بر روی پیچ ها باعث افزایش این پدیده خواهد شد که به خستگی فلزات معروف است. این ترک های بسیار ریز معمولا بر اثر تمرکز لحظه ای تنش های اعمال بار های دینامیکی حاصل می شوند، چنانچه پیچی دارای این ترک ها بود و تعویض نشود شیارها گسترده خواهد شد و تا جایی پیش می رود که پیچ می شگند.
- بر اثر گشتاور نامناسب
اعمال نیروی گشتاور نامناسب در وسائل از دیگر عوامل ایجاد شکست در این محصولات فولادی است. در واقع میزان سفتی پیچ و مهره در هنگام اتصال، استانداردی دارد که به آن بار اولیه گفته و یا گشتاور می شود. میزان گشتاوری در این مقاطع باید مطابق با دو عامل باشد. اول آنکه موجب بار بیش از حد و در طی آن شکستگی نشود، ضمن آنکه اتصال به درستی وظیفه خود یعنی محکم نگه داشتن را انجام دهد. میزان گشتاور در همه ی وسائل میزان استانداردی دارد. به عنوان مثال در موتور سیکلت متناسب با وزن و قدرت آن است که بین 100 تا 400 فوت – پوند متغیر است.
- شکست بر اثر خوردگی اتصالات
تمامی پیچ و مهره های فولادی به دلیل خاصیت فولاد در صورت نداشتن لایه ای محافظتی بر روی خود و در صورت قرار گیری در برابر عوامل خورنده، محیط های آمونیاکی و اسیدی، رطوبت، مواد معدنی و نمکی اکسید می شود و اصطلاحا زنگ می زند. اکسید ابتدا از سطح رویی محصول شروع کرده سپس به مرور به مغز مقطع می رسد. این خوردگی تا جایی ادامه پیدا می کند که سطح مقطع در آن کم شده تا جایی که می شکند.
امیدواریم در انتهای این مطلب به پاسخ سوالات خود رسیده باشید. لطفا نظرات و پیشنهادات خود را که به هرچه بهتر کردن مطالب ما کمک می رساند کامنت بگذارید. جهت دریافت مشاوره رایگان با شماره 35156-031 تماس حاصل فرمائید. خلاصه مطلب فوق را در تصویر زیر مشاهده نمائید:
