بایگانی تاریخ جولای 4th, 2017

مرغوبیت پیچ و مهره به مشخصات فیزیکی و مکانیکی از جمله استحکام، سختی، مقاومت در مقابل خوردگی، قابلیت ماشینکاری و غیره بستگی دارد. از طرف دیگر پیچ ها بر حسب نوع کاربرد آن‌ها می‌توانند در تحت انواع نیروهای مکانیکی قرار گیرند که این نیروها عبارتند از:
نیروهای کششی
فشاری
پیچشی
ضربه‌ای
نیروهایی که به طور متناوب بر اجسام وارد می‌گردند (خستگی) .
نیروهای برشی که سعی در بریدن فلز دارند .
چنانچه هر یک از نیروهای اعمال شده‌ی فوق از حد معینی تجاوز کند قادر به شکستن اتصال پیچ و مهره ای خواهد بود. اطلاع از حدود مجاز و چگونگی نیروهای وارد بر یک جسم در طراحی قطعات، انتخاب مواد و چگونگی واکنش قطعه در جریان تولید و یا موارد استعمال ضروری است.
تست کشش
تست کشش تک محوری یکی از اساسی ترین تست های مهندسی برای بدست آوردن استحکاک نهایی ؛ استحکام تسلیم و شکل پذیری یک ماده است . این پارامتر های مهم برای انتخاب مواد مهندسی به موجب کاربردهای مختلف مورد نظر است. یک نمونه استاندارد و با ابعاد و سطح مقطع مشخص ساخته می¬شود. هرگاه یک نمونه را در دستگاه کشش قرار می دهیم فلز دو تغییر شکل الاستیک و پلاستیک را طی می کند در ابتدا فلز تغییر فرم الاستیک می کند به گونه ای که یک رابطه ی خطی بین نیرو انبساط وجود دارد این دو پارامتر برای محاسبه ی تنش و کرنش مهندسی بر طبق معادلات زیر مورد استفاده قرار می گیرد:

f1

در منطقه ی الاستیک قانون هوک برقرار است و شیب نمودار این منطقه مدول یانگ است:

f2

استحکام تسلیم طبق استاندارد از معیار کرنش ۰٫۲ % بدست می آید :
f3 بعد از تسلیم ، بارگزاری ادامه می یابد و تنش نیز افزایش می یابد تا نمونه وارد منطقه پلاستیک شود. در این مرحله نمونه سخت کاری می شود. درجه سخت کاری نمونه به طبیعت تغییر فرم ماده، ساختار کریستالی، و ترکیب شیمیایی بستگی دارد. اگر بارگزاری ادامه یابد، نمودار به نقطه ماکسیمم می رسد که استحکام کشش نهایی (σUTS) را به ما می دهد. در این نقطه نمونه بیشترین تنش را قبل از گردنی شدن تحمل می کند. تنش شکست ( σƒ ) عبارتست از :
f4 هرچند این روش تست و خواص بدست آمده می تواند برای پیچ ها نیز استفاده شود، اما معمولاً پیچ ها را به شکل کامل تحت تست کشش قرار می دهند تا شرایط کاری آنها به گونه ای کاملاً واقعی مورد مطالعه قرار گیرد.
فرآیند تست پیچ ها با شکل و اندازه واقعی مورد تایید بسیاری از استانداردها از جمله سازمان بین المللی استاندارد (ISO)، موسسه استاندارد بریتانیا، سازمان استاندارد استرالیا، جامعه تست مواد آمریکا (ASTM) و جامعه مهندسین اتومبیل (SAE) قرار دارد.
پیچ به درون یک نگه دارنده رزوه شده به گونه ای پیچ می شود که شش رزوه کامل بین سطح نگه دارنده و قسمت بدون رزوه پیچ وجود داشته باشد (شکل ۱). کله پیچ در ابتدا بر روی یک بست موازی برای تست بار مجاز (proof load) قرار می گیرد، و در مرحله بعد پس از شکست کله پیچ بر روی بست مخروطی یا گوه ای نگه داشته می شود.
در این تست، نیروی پیچ و مهره از استحکام کششی ماده و مساحت تنش کششی رزوه محاسبه می شود. مساحت تنش کششی ناحیه ای است که از میانگین قطر کوچک و قطر گام رزوه محاسبه می¬شود. مساحت تنش کششی برای پیچ های مختلف در جدول های ۱ تا ۳ لیست شده است.

۱
تست همانطور که در بالا گفته شد در دو مرحله انجام می¬شود:
تست بار مجاز. این تست شامل اعمال بار مجاز (که از تنش مجاز بدست می آید) روی پیچ است. کله پیچ روی یک بست موازی ثابت نگه داشته می شود. طول پیچ قبل و بعد از اعمال بار مجاز با دقت اندازه گیری می-شود. پیچ نباید تحت بار مجاز تغییرطول دائمی بدهد. مقدار مجاز ۰٫۰۰۰۵ اینچ یا ۱۲٫۵ میکرومتر به عنوان خطای اندازه گیری در نظر گرفته می شود. این تست در واقع نشان دهنده میزان بار اعمالی است که پیچ در آن رفتار الاستیک از خود نشان می دهد.
تست کشش گوه ای. در این تست پیچ و مهره مانند حالت قبل قرار می گیرد اما کله پیچ بر روی یک بست گوه ای مخروطی ثابت می شود. زاویه گوه برای قطرهای و گریدهای مختلف پیچ متفاوت است، اما در بیشتر حالات برای پیچ هایی تا قطر یک اینچ یا ۲۰ میلیمتر ۱۰ درجه در نظر گرفته می شود. بار به پیچ اعمال می شود تا شکست رخ دهد، و بار شکست باید بیشتر از کمترین مقدار مشخص باشد. این بار از استحکام کششی ماده و مساحت تنش کششی رزوه محاسبه می شود.
در این تست، علاوه بر دارا بودن کمترین نیروی (بار) شکست مشخصه، شکست باید در قسمت رزوه دار یا مسطح پیچ رخ دهد و هیچ شکستی در کله پیچ رخ ندهد. بنابراین، کله پیچ باید امکان تطابق با زاویه مخروطی گوه را داشته باشد و شکست در نقطه اتصال کله پیچ با بدنه رخ ندهد. این شرط آخر یک تست بسیار کاربردی برای شکل پذیری مهیا می کند.
وقتی که ظرفیت دستگاه های کشش موجود امکان تست پیچ در ابعاد کامل را نداشته باشد، تست سختی انجام می شود. تست سختی در یک سطح مقطع در طول رزوه ها به فاصله D) 1 x D: قطر پیچ) از انتهای پیچ صورت می گیرد.
روش ترجیحی برای تست مهره ها مشابه تست پیچ ها است و بر روی مهره کامل انجام می شود تا نیرویی که مهره می تواند بدون له شدن رزوه ها تحمل کند مشخص شود. از این تست به عنوان تست بار مجاز نیز یاد می شود و به طور معمول تنش مجاز مهره باید برابر با کمترین استحکام کششی ویژه پیچ باشد. این قاعده کلی هنوز هم برای در استانداردهای قدیمی تر مانند BSW به کار می رود.
مهره بر روی یک ماندرل سخت شده و رزوه شده (شکل ۲) محکم می شود و بار مجاز در یک جهت محوری اعمال می شود. مهره باید در برابر این بار اعمالی بدون له شدن رزوه یا شکست مقاومت کند. به علاوه، پس از حذف باید بتوان مهره را از ماندرل باز کرد.
در این حالت نیز در صورت عدم امکان انجام تست کشش می توان از تست سختی بر روی سطح بالایی یا پایینی مهره استفاده کرد.

نسل جدید پیچ و مهره :http://kimyas.ir09121896961

تولیدو تهیه انواع پیچ ومهره شش گوش,پیچ استیل, پیچ الن, پیچ تی, پیچ جوشی, پیچ چشمی, پیچ چهار گوش, پیچ خشگه, پیچ کفشکی, پیچ گالوانیزه, پیچ متری دنده کبریتی,

TCB نسل جدید اپیچ و مهره های سازه ی است که قابلیت ایجاد یک پیش تنیدگی مشخص در حین نصب را دارد. این پیش تنیدگی با اعمال همزمان گشتاوری به مهره و گشتاوری در جهت معکوس به انتهای باریک TCB برای جدا کردن آن از بدنه پیچ ایجاد می شود. ابزار مناسب برای اعمال همزمان گشتاور همان آچار مخصوص TCB است. TCB هم با گل گرد و هم با گل شش گوش تولید می شود. دو استاندارد ASTM و EN به طور گسترده برای TCB مورد استفاده قرار می گیرد.

در استاندارد EN، این گروه از پیچ‌ها معمولاً مطابق با EN 14399-1:2005 و EN 14399-10:2009 ساخته و عرضه می‌شوند. اتصالات ایجاد شده با TCB نیز طبق استاندارد EN 14399-2:2005 تست و طبق استاندارد EN 14399-1 گواهی تاییدیه می‌گیرند. در این استاندارد معمولاً TCB با قطرهای متریک M12 تا M36 تولید می شود.

TCB در استاندارد ASTM مطابق با ملزومات مورد نیاز برای اتصالات سازه ای (استاندارد A490) و با قطرهای ۰٫۵ تا ۱/۸ ۱ (۱٫۱۴۹) اینچ تولید می شود. لازم به ذکر است در این استاندارد ابعاد TCB از استاندارد ASME B18.2.6 (ابعاد پیچ های سازه ای) طبعیت می کند. دو استاندارد ASTM برای ساخت TCB وجود دارد:

ASTM F1825 : پیچ و مهره های کنترل کششی {(tension control bolt (TCB یا تی سی بولت} استحکام ۱۲۰ksi یا (۸۳۰MPa)

ASTM F2280: پیچ و مهره های کنترل کششی {(tension control bolt (TCB یا تی سی بولت} استحکام ۱۵۰ksi یا (۱۰۴۰MPa)

(لازم به ذکر است این دو استاندارد همراه با دیگر استانداردهای مربوط به سازه های فلزی تحت عنوان استاندارد جدید ASTM F 3125 تلفیق شده است)

طبقه بندی

برای سازه های فلزی استحکام بالا از استاندارد ASTM F2280 استفاده می شود. این استاندارد دارای دو نوع ۱ و ۳ می باشد. نوع ۱ فولاد آلیاژی و نوع ۳ فولاد اتمسفری (نوعی فولاد با عناصر آلیاژی Cr و Ni که با قرار گرفتن در معرض اتمسفر لایه ای چسبنده و یکنواخت از زنگ آهن روی آن تشکیل می شود و مقاومت به خوردگی آنرا بهبود می دهد) است.

مواد و فرآیند ساخت

عملیات حرارتی این گروه از پیچ ها کوئنچ از ناحیه آستنیتی در روغن و سپس تمپر کردن در دمایی بالاتر از ۸۰۰ F (~426 °C) است. طبق استاندارد ASTM رزوه TCB ها نیز باید گرد (مدور) باشد.

مزایای سازه های پیچ و مهره
کیفیت مناسب اتصالات در سازههای فولادی عامل اصلی یکپارچگی سیستمهای سازهای بوده و تخریب بسیاری ازساختمانهای فولادی طبق گزارش زلزله های گذشته ناشی از مشکل جوشکاری اتصالات تعیین شده است. یک اتصال ضعیف ونامناسب می تواند منجر به یک سری زوال های پی در پی و بنیادی در سازه فولادی گردد. با جوشکاری اتصالات حساس مثل جوش شیاری نفوذی اتصال گیردار تیر به ستون در محل کارخانه و نصب اسکلت فولادی صرفا با پیچ کردن قطعات از پیش ساخته شده میتوان علاوه بر تسریع در اجرای پروژه، به ارتقای کیفیت ساخت کمک شایانی نمود.pih
مزایای ساخت اسکلت فلزی پیچ و مهره ای نسبت به سایر اسکلت ها عبارتند از :

سرعت اجرا: سرعت اجرای سازه های با اتصالات پیچ و مهره ای نسبت به اتصالات جوشی بالاتر و کاملا قابل لمس می باشد و زمان ساخت سازه های پیچ و مهره ای کمتر از سازه های با اتصالات جوشی است و با توجه به مدت زمان بالای اجرای پروژه های کشورمان این نوع از سازه ها جهت کاهش زمان ساخت پیشنهاد می گردد .

سرعت نصب : در این گونه از سازه ها بدلیل حذف کامل جوشکاری در محل نصب سازه ،فقط با جایگذاری قطعات و بستن تعدادی پیچ و مهره محدود می شود که این عامل باعث افزایش چشمگیر سرعت نصب می شود و خطاهای نصب به حداقل خود می رسد .
کیفیت ساخت : کیفیت ساخت سازه با امکانات موجود در کارخانه و طبق نقشه های طراحی شده و تحت نظارت واحد کنترل کیفی قابل مقایسه با سازه های جوشی که در محل نصب سازه ساخته می شوند نمی باشد .

پرت مصالح : معمولا در محاسبات دست محاسب در انتخاب مقاطع خاص تیر اهن بسته میباشد و مجبور است با اضافه کردن ورق و جوشکاری به مقطع مورد نظر برسد حال انکه در ساختمان پیچ و مهره ای امکان اضافه کردن مقاطع سبکتر و با مقاومت بیشتر وجود دارد که استفاده از ورق در ساخت مقاطع پرت آهن آلات را به حداقل می رساند .

ایمنی و پایداری سازه: چه به لحاظ تئوری و چه به لحاظ عملی ثابت شده است که ساختمان های پیچ و مهره ای به دلیل کیفیت بهتر پایداری بیشتری در برابر زلزله و نیروهای جانبی دارند .

هزینه کمتر: اجرای ساختمان پیچ و مهره ای به لحاظ اقتصادی می تواند هزینه کمتری را به مالک تحمیل کند ولی این بدان معنی نیست که دو سازه که کاملا مقاطع آن یکسان می باشد سازه پیچ و مهر ه ای کم هزینه تر باشد ولی به دلیل باز بودن دست طراح در بهینه سازی و ساخت مقاطع با وزن کمتر، امکان کاهش وزن سازه توسط طراح به راحتی امکان پذیر است .

مقاومت در برابر آتش سوزی:در دماهای بالا معمولا اتصالات پیچ و مهره ای مقاومت بیشتری در برابر حرارت دارند و احتمال تخریب سازه بسیار کمتر از اتصالات جوشی است .

عدم نیاز به فضای کار: معمولا در شهر ها به دلیل عدم وجود موقعیت و مکان مناسب جهت ساخت اغلب پیمانکاران دچار زحمت فراوان شده که با استفاده از این نوع سازه ها ، قابلیت اجرا در شلوغ ترین و کم حجم ترین موقعیت ها فراهم کرده است .

رواج جهانی: در کلیه کشورهای آمریکایی و اروپایی تمامی سازه ها به صورت پیچ و مهره ای اجرا می شود مگر در سازه های بسیار کم اهمیت که اتصالات آن جوشی اجرا شود که از دلایل مهم استفاده از این نوع سازه ها در این کشور ها ، عملکرد بهتر آن و تجربه بیشتر آن کشور ها در ساخت سازه های فولادی می باشد .
خوردگی سازه: در سازه های پیچ و مهره ای قبل از رنگ آمیزی قطعات توسط دستگاههای سندبلاست و وایربرس تحت نظر واحد کنترل کیفی زنگ زدایی می شوند که در سازه های جوشی این عملیات انجام نمی گردد و همچنین در سازه های جوشی بجای رنگ غنی از روی که در سازه های پیچ و مهره ای استفاده می شوند ، ضد زنگ بکار می رود که این امر باعث خوردگی سریع سازه می شود .

امکان استفاده در مدیریت حوادث: با توجه به امکان جابجایی این گونه سازه ها امکان جابجایی و نصب آن در مناطق بحران زده مانند سیل و زلزله امکان پذیر می باشد