info[a]pppars.com
۰۲۱-۲۶۴۰۱۰۱۲

( ۱۵ الی )

مراحل اساسی طراحی اتصالات پیچی

مراحل اساسی طراحی اتصالات پیچی

قطعات پیچی تقریباً در تمام ماشین آلات بکار میروند. بنابراین طراحی مهندسی اتصالات پیچی، یکی از مهم ترین زمینه های مهندسی و فن آوری محسوب میشود، زیرا قابلیت اطمینان ماشین آلات وابسته به آن خواهد بود.

پیچ یکی از استانداردترین قطعات صنعتی است ، زیرا یکی از پراستفاده ترین آنها میباشد، به همین دلیل جدولهای متعددی از پیچها ، مهره ها و واشرها ، طبق استانداردهای مختلف نظیر JIS,ISO تهیه شده است و می توان اینگونه قطعات را مطابق با نیاز طراحی و بر اساس ابعاد ،فرم و کلاس استحکامی از روی این جدول ها انتخاب نمود، انتخاب یک پیچ یا مهره با استفاده از اینگونه جدولها کار آسانی است.

مراحل اساسی طراحی اتصالات پیچی

در طراحی عملی ماشین آلات، معمولاً انتخاب پیچ ها و دیگر قطعات وابسته به آنها بر اساس تجربه و شم مهندسی طراح، مقایسه با محصولات مشابه، مقایسه با محصولات قدیمی تر و یا تقلید از یک محصول مشابه با مارک معروف انجام میشود. ولی اگر پیچ ها بر اساس اینگونه معیارها انتخاب شوند نمی توان پیش بینی کرد که آیا به هنگام به کارگیری محصول، اشکالی ایجاد میشود یا خیر.

طراحی اتصالات پیچی به طور خلاصه طی این مراحل باید انجام شود:

ابتدا باید به طور روشن، تنش های مختلف وارد بر اتصال را در کلیه شرایط کار ماشین تعیین کرد. سپس باید خصوصیات مورد نیاز قطعات پیچی را با آنالیز مکانیکی سیستم مشخص نمود. به طوری که از هرگونه مشکلی جلوگیری شود. در نهایت باید بر اساس نتایج تحلیل ها و محاسبات قبلی، قطعات پیچی مناسب را از جدول های استاندارد انتخاب کرد.

طبق نمودار طراحی اتصالات پیچی ، ابتدا بایستی شرایط و محیط کاری ماشین را بررسی کرد. سپس لازم است تنش های مختلف اعمالی به اتصال را حساب کرد. بعد باید با توجه به شرایط مختلف، که مشکلی برای ماشین پیش نمی آید، محاسبات مکانیکی را انجام داد.

مراحل اساسی طراحی اتصالات پیچی

پس از این کارها ، مشخصات مورد نیاز قطعات پیچی معلوم میشود. میتوان بر مبنای این مشخصات با اطمینان کافی، این قطعات را از جدول های استاندارد انتخاب نمود.

مهم

مهم ترین و اصلی ترین مرحله، تعیین دقیق تنش های (بارهای مکانیکی، حرارت، تنشهای ناشی از خوردگی و…) وارد بر اتصال پیچی است. البته همانطور که گفته شد این کار معمولاً به دقت انجام نمیشود. اگر تنش های وارده با دقت و به روشنی معلوم نشوند، اطلاعات کافی برای بررسی های استحکامی و تعیین قابلیت اطمینان در دست نخواهد بود. عملاً روند طراحی مختل میشود. در این شرایط نمیتوان به کیفیت بالای محصول به هنگام کار اطمینان داشت.

اگر احتمال عملکرد نادرستی وجود دارد، باید مشخصات سیستم را به گونه ای تعیین کرد تا از تمام عملکردهای نادرست احتمالی جلوگیری شود. برای این کار، لازم است کلیه عملکردهای نادرست که امکان بروز آنها وجود دارد را لیست کرده و هریک از آنها را بررسی نمود تا از وقوع آنها جلوگیری شود .

کلیه بررسی ها باید بدون هرگونه اغماض و اشتباه انجام شوند. محاسبات مکانیکی نیز، با اینکه از نظر همگان کاری مهم و ضروری به شمار میرود. معذلک عملاً این قسمت از بررسی را به خوبی انجام نمی دهند. ولی برای داشتن یک اتصال پیچی مطمئن و اقتصادی باید کلیه مراحل به خوبی اجرا گردند.

مشخصات عملیاتی

پس از انجام دقیق بررسیهای فوق، مشخصات عملیاتی قطعات پیچی، با توجه به شرایط کاری و محیطی تعیین خواهد شد. بدین ترتیب مشخصاتی نظیر حداقل تنش کششی پیچ، حداقل استحکام، حداقل ابعاد و جنس آنها مشخص می گردد. حال با توجه به مشخصات به دست آمده، می توان به جدول های استاندارد پیچ و مهره ها مراجعه کرد و پیچی با ابعاد، فرم و استحکام مورد نیاز را انتخاب نمود. البته احتمالاً مشخصات دقیق محاسبه شده را نمی توان عیناً در این جدولها پیدا کرد. به ناچار باید نزدیک ترین پیچی که مشخصات آن برتر از مشخصات محاسبه شده است، انتخاب کرده و استفاده نمود.

در این وضعیت، طراح باید تصمیم بگیرد که آیا بهتر است پیچ یا قطعات پیچی با مشخصات دقیق محاسبه شده را ساخت و یا از قطعات پیچی استاندارد که مشخصات آنها برابر یا برتر از قطعات محاسبه شده است ، استفاده کرد. در این تصمیم گیری، هم باید جنبه های فنی و هم جنبه های اقتصادی را در نظر گرفت. معمولاً طراحان که محاسبات دقیقی در این زمینه انجام می دهند، میل دارند قطعات پیچی که دقیقاً با مشخصات محاسبه شده انطباق دارند را به کار ببرند. ولی تجربه نشان میدهد که استفاده از قطعات استاندارد در اغلب موارد ارجحیت دارد.

طراحی باید به مشخصاتی منجر شود که به هنگام به کارگیری محصول طراحی شده ، مشکلی به وجود نیاید. همچنین قطعه انتخاب شده نهایی ، از نظر مشخصات خیلی برتر از مقادیر طراحی شده نباشد. برای اینکه بتوان مطمئن بود برای اتصال پیچی طراحی شده مشکلی به وجود نخواهد آمد، باید ابتدا این مشکلات و مسایل را شناخت.

 

منبع: کتاب اتصالات پیچی

نویسنده :توموتسوگو ساکائی