[vc_row][vc_column][vc_column_text]
نيروهای وارد بر پيچ مهره ها
نيروهای وارد بر پيچ مهره ها را در دسته بندی های زیر مطالعه نمایید.
نيروهای اعمال شده بر پيچ ومهره ها را ميتوان در طبقه بندی زير خلاصه نمود:
– نيروهای كششی
– نيروی خمشی
– نيروی پيچشی
– نيروی برشی
– نيروهای تركيبی
با توجه به اينكه فولاد ماده اصلی ساخت انواع پيچ مهره ميباشد در اينجا منحنی تنش- كرنش فولاد نشان داده شده است.
تنش های ناشی از مجموعه نيرو های وارد بر پيچ و مهره همواره بايد كوچكتر از تنش تسليم ان بوده و مجاز نيستند حتی برابر با آن شوند .
منطقه عمليات يك پيچ در ناحيه الاستيك فولاد مي باشد. در عمل پيچ ها و مهره ها بايد تا 90% حد الاستيك تحت نيرو قرار گيرند و اين ميزان براي پيچ هاي ايمني نبايد بيش از 75% حد الاستيك باشد.
اندازه گيري نيروی بستن پيچ
در هنگام بستن پيچ يا مهره، گشتاور اعمال شده بر آن توسط آچارهاي مخصوصي كه براي اين كار طراحي شده اند قابل اندازه گيری مي باشد، اما چنانكه اشاره شد آنچه هدف اصلي اين اندازه گيری می باشد، برآيند نيروي موثر بر پيچ يا مهره است كه البته بايد در ناحيه الاستيك مواد آن قرار داشته باشد.
سطح مقطع موثر در پيچ ها
ازآنجاييكه به دليل وجود رزوه بر روي بدنه پيچ ها سطح مقطع ثابتي وجود ندارد، در محاسبه تنش وارد شده بر آن استفاده مي شود.(A_S)، از سطح مقطعي تحت عنوان سطح مقطع معادل يا موثر (?= F/A )
در واقع با در نظر گرفتن اين سطح مقطع، پيچ مانند يك ميله ي بدون رزوه در نظر گرفته مي شود. البته بدون نياز به وجود دارد. ISO 898-1 محاسبات فوق سطح مقطع موثر كليه پيچ هاي 60 درجه استاندارد
بررسي نيروها در يك اتصال پيچ شده
همانطور كه در بحث بالا اشاره شده، در هنگام بستن پيچ يك نيروي نگهدارنده ي فشاري بين قطعات و همچنين يك نيروي كششي بر روي پيچ به وجود مي آيد. نيروي كششي ايجاد شده بر روي پيچ تابعي است اثر نيروي نگهدارنده (نيروي پيش بار)و نيرو هاي خارجي.
بديهي است در حالت عادي و استاتيك و بدون حضور نيروهاي خارجي F_b=F_0 ، به عبارت ديگر بدون پيش بيني نيروهاي خارجي طراح مي تواند با اطلاع از نيروي نگهدارنده اتصال، به همان اندازه روي پيچ بارگذاري نمايد. در اين صورت پس از بستن پيچ نيروي لازم ايجاد مي شود.
به علت وجود نيروهاي خارجي، از قبيل بارهاي اضافي، ارتعاشات ، دما و ….در صورت عدم پيش بيني نيروي پيش بار و نيروهاي خارجي، امكان جدا شدن و فاصله گرفتن اتصال از يكديگر و بريدن پيچ وجود دارد. به عبارت ديگر با اعمال پيش بار يا نيروي بستن پيچ، مقاومت كاركرد تامين خواهد شد.
نيروهای خارجی ميتوانند به ميزان 1/0 و نيروي كششي وارد بر پيچ تاثير بگذارند، به طور مثال اگر نيروي مورد نياز جهت نگهداري قطعات برابر N 30000 باشد و نيروهاي خارجی موثر بر پيچ N 20000 در نظر گرفته شوند در اين صورت كل نيروي وارد بر پيچ بصورت زير محاسبه خواهد شد
F_b=30000+(0/1×20000)=32000N
با اعمال اين مقدار نيرو بر پيچ عدم جدايش پيچ و اتصال در حضور بارهای خارجی تضمين خواهد شد.
مخروط فشار در اتصالات
عبارت است از توزيع نيرو يا تنش كه پس از بستن پيچ در ناحيه ی اتصال بار به شكل مخروطی ايجاد می شود. همپوشانی اين مخروط ها جهت توزيع نيرو و همچنين آب بندی اتصالات اهميت ويژه دارد.
انتخاب پيچ با گروه كيفی بالاتر بستگی به جنس قطعه ای كه زير سر پيچ يا مهره قرار می گيرد، دارد. برای مثال: دو قطعه ی نرم را نمی توان با پيچ گروه 2/12 به هم متصل نمود مگر اينكه يك واشر سخت كاری شده با سطح بيشتر زير سر پيچ قرار گيرد.
انواع روش های اندازه گيری نيرو
نيروي كششی در پيچ و يا همان نيروی نگهدارنده ی قطعات با روش های زير قابل اندازه گيری مي باشند
استفاده ترانسديوسر نيرو
به روش اولتراسونيك
با استفاده از پيچ های دارای سنسور نيرو
به روش اندازه گيری گشتاور
سه روش ذكر شده ی اول بسيار پر هزينه بوده و تنها جنبه ي تحقيقاتی دارند كه در موارد خاص همچون صنايع فضایی كاربرد دارند. اما روش چهارم ( اندازه گيری گشتاور) با كمترين هزينه قابل اجرا بوده و اغلب مورد استفاده قرار می گيرد.
[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]برای اطلاعات بیشتر مطالعه
[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]
