مقالات
در حال خواندن
پیچ و مهره
0

پیچ و مهره

توسط میلاد سکاکی۹ مرداد, ۱۳۹۶

همه روزه ما به طور مستقیم یا غیر مستقیم با پیچ و مهره سروکار داریم.یکی از روشهـای عمده اتصالات و خصوصاً اتــصالات مکانیکی استفــاده از پیچ و مهـــره است.پیچ در واقع سطح شیبداری است که یک محور یا یک استوانه را دور می زند.

برای شناخت پیچ ها وتعریف پیچ ها به ۴ مشخصه نیازمندیم:

  •  قطر پیچ
  • طول پیچ
  • نوع کله پیچ
  • نوع دنده وگام پیچ فاصله قله دو نخ رزوه کنار هم

پیچ معمولا در اتصالاتی استفاده می شود که نیاز به باز و بسته شدن داشته باشد و یا دارای لرزه هایی است که باید بعد از مدتی دوباره تنظیم یا محکم شود برخلاف چسب یا جوش که یک اتصال دائمی هستند.

واژه( Bolt) واژه ای عام است که درمورد همه اتصال دهنده های رزوه دار نظیر پیچهای دو سر رزوه بدون گل یا تمام رزوه ( Stud Bolt) و نیز پیچهای خودکار ( Machine Screws ) اطلاق می گردد. مباحث گوناگونی در ارتباط با پیچ و مهره ها نظیر مواد و آلیاژ های مصرفی ، ابعاد دلخواه ،آنالیز شیمیایی و خواص مکانیکی و فیزیکی ، طراحی و هندسه ، تعاریف تخصصی ، روش تولید ، طبقه بندی پیچها ، بازرسی و کنترل کیفیت ، کاربردها ، پوشش و رنگ ، انواع پیچ و مهره ، نشانه گذاری ، عیوب احتمالی ، طریقه استفاده و اعمال گشتاور، استانداردهای مرتبط ، خوردگی ،انواع شکست، عملیات حرارتی ، نمونه برداری و مستند سازی وجود دارد. دراستـــاندارد ISO 1891 تعـاریف و واژه های مربوط به پیچ و مهره ها ذکر شده است.

رده‌ی مقاومتی پیچ

رده‌ی مقاومتی در پیچ‌ها بر اساس استاندارد   DINبا سه عدد ۸٫۸، ۱۰٫۹ و ۱۲٫۹تعریف شده استشایع ترین کاربرد پیچ برای نگه داری اشیا و قطعات به یکدیگر می باشند. بخش استوانه ای از قسمت انتها تا نوک پیچ را پای پیچ گویند که ممکن است کل یا بخشی از آن رزوه شده باشد. به فاصله میان هر شیار با شیار دیگر گام پیچ گفته می شود.

پیچ های قدرت که گاهی محرک های خطی یا پیچ های انتقال نیز نامیده می شوند، برای تبدیل حرکت دورانی مهره یا پیچ به حرکت خطی نسبتا آهسته در امتداد محور پیچ به کار می روند. هدف بسیاری از آن ها اخذ مزیت مکانیکی بیشتر است، مانند جک ها و پرس ها و هدف برخی حصول به جا به جایی دقیق حرکت محوری است.

جنس پیچ ها
جنس پیچ ها میتواند از فلز، چوب، پلاستیک باشد. پر مصرف ترین مواد در تولید این نوع اتصالات فولاد میباشد و نوع آن فولادهای کم کربن و کربن متوسط میباشد. ولی استفاده کردن از فولادهای با کربن بالا، فولاد زنگ نزن(استنلس استیل )(صنایع دریایی -صنایع غذایی -مکانهای مرطوب )، آلومینیوم (ظروف تفلون)، مس، برنج نیز معمول میباشد
یکی از مهمترین نکاتی که در تولید این گونه اتصالات مانند پیچ ومهره و پرچ باید توجه داشت نوع و جنس مواد اولیه میباشد. جنس و نوع مواد اولیه نه تنها در کیفیت این نوع اتصالات تاثیر دارد در قیمت تمام شده آنها نیز تاثیر زیادی دارد. نوع مفتول فولادی که در تولید پیچ و پرچ و مهره ها استفاده میشود باید قابلیت و فرم پذیری سرد را داشته باشد( Cold heading quality (CHQ. این نوع فولادها معمولا از فولاد ساختمانی و معمولی گرانتر هستند و دلیل آن این میباشد که در فولاد های با قابلیت CHQ سعی میشود تا حبابهاب ریز هوا به حداقل برسد و سطح و مقطع مفتول به صورت یکنواخت تر و همگن تر باشد تا در هنگام تولید سطح قطعات تولیدی ترک نخورد وترک نداشته باشد.

انواع پیچ

تنوع در نوع بسیار گسترده است که با توجه به قطر ،نوع رزوه ، شکل سر پیچ وکاربرد دارای زیر مجموعه های مختلفی هستند .اما بطور کلی انواع پرکاربرد آنها به شرح زیر می باشند: پیچ شش گوش( hex head bolts)، استاد بولت(threaded rods)، پیچ یو بولت،پیچ کرپی ، پیچ خودکار(self tapping screw)، پیچ سرمته ای(self tapping screw) پیچ آلن(Allen) پیچ تی(T Bolt) پیچ خشکه پیچ فولادی HV پیچ ۸.۸ و…

مهره

مهره جسمی است حلقه‌ای شکل، گرد یا چندضلعی که داخل سوراخ آن رزوه شده است. مهره‌ها، یراقی کمکی برای پیچ‌ها هستند تا به واسطه آنها پیچ‌ها سفت تر در مسیر چرخش خود بسته شوند. پیچ و مهره اصطلاحاً با حالت مادگی و نری درون هم چفت می‌گردند. رزوه و شیار مهره‌ها با رزوه و شیار پیچ‌ها باید دارای تناسب خاص برای چرخش صحیح باشد. همچنین جنس پیچ و مهره باید با هم تطابق داشته باشد.

کاربرد پیچ و مهره

یکی از پر کاربرد ترین پیچها ، پیچ سر شش گوش است.پیچ های شش گوش بیشتر کاربرد صنعتی و ساختمانی دارند.پیچ شش گوش در اسکلت فلزی،سازه فلزی و سوله کاربرد دارد اغلب آسمان خراشها و سازه های غولپیکر با کمک پیچ شش گوش سر به فلک کشیده اند.ا

از کاربردهای مهم پیچ و مهره می توان به موارد زیر اشاره کرد . کاربردیچ و مهره در صنعت ساختمان شامل اسکلت فلزی پیچ و مهره ای و سازه های فلزی پیچ و مهره ، سازه های فضایی و سازه های سبک می باشد . پیچ و مهره های پر کاربرد در اسکلت فلزی شامل پیچ و مهره های فولادی گرید ۸.۸ و ۱۰.۹ با استاندارد DIN 931 – DIN 933 – DIN 934 و پیچ و مهره های HV در استاندارد DIN 6914 – DIN 6915 و واشرهای فولادی در استاندارد DIN 6916 است .

امروزه این نوع پیچ و مهره ها در صنعت از کاربرد بالایی برخوردار می باشد . از دیگر کاربردهای پیچ و مهره در صنعت ساختمان می توان به بولتهای صفحه ستون که به آن انکر بولت می گویند که به صورت L شکل می باشد را می توان نام برد . پیچ و مهره در کابینت و درب و پنجره ها و … در صنعت ساختمان پر کاربرد می باشد یکی از پر کاربردترین پیچ و مهره ها ، پیچ و مهره سازه های فضایی می باشد که شرکت آماد پیچ توانایی تولید این محصولات را در حجم انبوه دارا می باشد .

پیچ و مهره در صنعت نفت و گاز و پتروشیمی از کاربرد فراوانی برخوردار می باشد که با نام پیچ و مهره های شرکت نفتی شناخته شده اند . پیچ و مهره های پر کاربرد در صنعت نفت و گاز و پترو شیمی شامل استاد بولت با استاندارد A193 گریدهای B8 – B8M – B7 – B7M- L7 – L7M و … می باشد که به همراه مهره با استاندارد A194 در گرید ۲H و ۲HMو مهره گرید است که در تجهیزات خطوط لوله و شیرآلات و لوله و اتصالات سر چاهی مورد استفاده میشود .

مهره و واشر های مورد استفاده در صنعت نفت و گاز و پتروشیمی از ارتفاع بلندتر نسبت به مهره های معمولی برخوردار می باشند . این پیچ و مهره ها با نوع پوشش های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد . که شامل پوشش گالوانیزه گرم و پوشش روی نیکل و پوشش تفلون و … کاربرد دارد .

هر یک از این پوشش ها مقاومت پیچ و مهره را در مقابل سرما و گرما و رطوبت و حرارت بالا میبرد و از اهمیت بالایی برخوردار می باشند . شرکت آماد پیچ با استفاده از پرسنل با تجربه ، توانایی تولید پیچ و مهره های شرکت نفتی را بر اساس تقاضای کارفرمایان محترم را دارد . پیچ و مهره در صنعت آب و فاضلاب نسبت به صنعت نفت و گاز پتروشیمی دارای تفاوت هایی می باشند . البته ظاهراً پیچ و مهره های مصرفی در صنعت آب و فاضلاب با صنعت نفت و گاز و پترو شیمی شباهت هایی دارند با این تفاوت که در این صنف پیچ و مهره از گرید و سختی پایین تری استفاده می شود و چیزی که مورد اهمیت می باشد نوع پوشش آن است . چون پیچ و مهره ها در معرض رطوبت می باشد .

انواع رزوه‌های پیچ 

  •   مجموعه رزوه درشت
  • مجموعه رزوه ریز
  • مجموعه رزوه فوق‌العاده ریز
  •  مجموعه هشت رزوه‌ای
  • مجموعه دوازده رزوه‌ای
  • مجموعه شانزده رزوه‌ای
  • رزوه امریکایی
  • رزوه دندانه ارّه‌ای
  • رزوه چهارگوش
  • رزوه پیچ حلزونی ۲۹ درجه.

تولید رزوه

با ۲ روش می توان رزوه ها را تولید نمود :

الف) ماشینکاری (حدیده)
در این روش توسط تراشکاری رزوه هایی را بر روی میل گرد ایجاد می کنیم. قطر خارجی رزوه های تولید شده به این روش برابر با قطر ساق پیچ است.

ب) نورد ( رولینگ ) (مالشی)
در این روش بجای تراش و حذف قسمتهایی از میل گرد اولیه ، توسط فرآیند اکستروژن رزوه ها را ایجاد می کنیم . مقطع پیچ قبل از رزوه شدن دارای ۲ قطر متفاوت می باشد، قسمتی که قرار است رزوه شود دارای قطری کمتر بوده که پس از رزوه بواسطه انبساط شعاعی و دارای قطری برابر ساق (Shank ) می گردد.
ضعیف ترین منطقه رزوه نسبت به نیروهای مکانیکی قطر کوچک ( Minor) است و چون این مقدار در هر دو روش تولید برابر است بنابراین از لحاظ مقاومت یکسانند، از طرفی کار سرد بر روی آلیاژ پیچ در روش نورد موجب افزایش فشردگی و استحکام رزوه ها می گردد.
در این روش بعد از عملیات رزوه زنی ،پیچهای با گرید ۸٫۸ و بالاتر جهت افزایش استحکام و سختی مورد عملیات حرارتی سختکاری (۷۰۰-۹۰۰) قرار گرفته آستنیتی می شود (۱۰ دقیقه به ازای هر۱۰ میلیمتر ضخامت ) و سپس در روغن کوئنچ شده و پس از آن جهت بازگشت خواص ضربه پذیری و جلوگیری از تردی در دمای ۴۰۰ تا ۶۰۰ تمپر می گردد.
هنگام عملیات حرارتی Quench-Tempering به منظور جلوگیری از کربوره شدن بیش از حد یا دکربوره شدن ، دمای کوره میبایست خنثی بوده و تحت کنترل باشد.
عملیات حرارتی در کنار مواد اولیه و فرایند تولید از ارکان تولید پیچ و مهره محسوب می شود.

در زیر به چند نوع پیچ پرکاربد میپردازیم:

پیچ های غیر خودکار یا ساده 

این نوع پیچ ها برای ثابت شدن نیاز به مهره دارند یاقطعه ای که مانند مهره باشد و بتواند کار مهره را انجام دهد. معروفترین پیچ از این نوع را میتوان انواع پیچ های شش گوش ذکر کرد همچنین پیچ هایی دیگر مثل پیچ اتاقی، پیچ جوشی، پیچ استوانه، پیچ آلن و … را میشود نام برد

.پیچ های عادی برای اتصال دادن قطعات در جایی که اتصال غیر دائمی موردنیاز باشد به کار می روند.

پیچ های خودکار 

پیچ های مخروطی معمولاً دارای دندانه های درشت می باشند وبرای اتصال قطعات نرم مانند چوب و پلاستیک بکار می روند

پیچ های خودکار نوعی از پیچ هستند که برای ثابت شدن درقطعه مورد اتصال نیازی به مهره ندارند و درون کار فرو میروند و نوک آنها معمولامانند میخ تیز هست و حتی می توانند قطعه کار شده را سوراخ کنند مثل پیچ های سرمته ای،پیچ چوب

.سرپیچ ها از نظر ظاهری نیز با هم متفاوت می باشند. برخی پیچ ها دوسو، برخی چهارسو، برخی آلن خور، برخی آچارخور، برخی پنج پر و… می باشند

پیچ های ساختمانی

انواع پیچ، مهره، واشرهای فولادی با قابلیت کشش بالا دراستانداردهای Din6916/HV- Din6914/HV – Din6915/HV درگرید ۱۰/۹ جهت پیچ ها و گرید۱۰ برای مهره، مورد استفاده در ساختارهای فولادی، ساخت پل، انواع داربست و چوب بست چهارچورب های ساختمانی و بپج های مختلف مطابق استاندارد و گریدها

ASTMA325/A325M

ASTMA490/A490M

پیچ های صنایع خودروسازی

پیچ و مهره و واشرهای مخصوص صنایع خودروسازی که شامل انواع پیچ های خودکار و خاص می باشد

پیچ های صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، صنایع دریایی

ASTM A193 – A194 – L7 – B7 – B7M – L7M – 2H – A4_80( 316) – A2_70

پیچ آلن

پیچ های آلن به آچار مخصوص آلن نیاز دارند که نوع آچار آلن آنها هم متفاوت است . آلن سر ستاره ای – آلن چها رگوش – شش گوش و غیره . اگر نیاز باشد پیچی در جایی بسته شود و فقط با آچار مخصوص خود بتوان آنرا باز کرد قطعا برخی از پیچ های آلن گزینه خوبی خواهند بود . بیشترین کاربرد پیچ های آلن صنعتی جهت ماشین آلات و شیر آلات می باشند .

واکنش شما چیست؟
I like it
75%
interested
25%
Hate it
0%
What
0%
درباره نویسنده
میلاد سکاکی
دانشجوی مهندسی مکانیک

پاسخ بدهید