خراب شدن پیچ

خراب شدن پیچ:

یک باید مهم برای پیشگیری! به هر قیمتی که شده.کارکردن با پیچ و مهره شاید به نظر خیلی راحت و پیش پا افتاده بنظر برسد.

ولی در واقع حصول اطمینان از اینکه اتصالات درست بهم وصل شده باشندازاهمیت بسیار بالایی برخوردار است ، اینکه مطمئن شویم که در آینده صدمه ای بخاطر بدبستن پیچ و مهره به قطعه وارد نشود. بله بد بستن و استفاده نادرست از پیچ و مهره میتواند بشدت خطر آفرین باشد.

چرا پیچها خراب میشوند؟

دلایل زیادی وجود دارند که منجر به خرابی پیچ و در مجموع عدم عملکرد صحیح پیچ یا مهره و در نهایت اتصالات میشوند.یکی از متداول ترین این عوامل فشار وارده بر پیچ است .چنانچه برای بستن پیچ فشار بیش از حد نیاز وارد شود ممکن است قطعه و یا خود پیچ و مهره آسیب ببینند.آسیب هایی که بر خود پیچ وارد میشوند مثل هرز شدن رزوه ها ، هرز شدن گل پیچ ، کنده شدن گل پیچ . و آسیب هایی که به قطعه وارد میشود مثل له شدن ، ترک برداشتن ،شکستن ، دفرمه شدن

.

دلیل دیگر میتواند انتخاب نادرست و یا تشخیص نادرست در جنس پیچ باشد.که باعث شود نتواند فشار لازم را تحمل کند.در رابطه با جنس میتوان به پوشش هم اشاره کرد . چرا که اگر پیچ پوشش مناسب نداشته باشد و دچار خوردگی و زنگ زدگی شود میتواند منجر به شکستن پیچ بشود.لرزش هم میتواند صدمات قابل توجهی به پیچ وارد کند ،بدین ترتیب که پیچ یا مهره شل میشود و سبب از هم گسیختگی اتصال میشود.

در نهایت یک احتمال بسیار قوی ،عدم رعایت مراحل صحیح در بستن پیچ و مهره می باشد.اینکه فقط با آچار و پیچ گوشتی آشنا باشیم کفایت نمیکند.بلکه باید اطلاعات دقیقی از جنس و نوع و نحوه کار با پیچ و مهره داشته باشیم تا مطمئن شویم که اتصال مورد نظر انسجام و قدرت کافی برای تحمل بار و مهمتر از آن باقی ماندن و نشکستن درآینده را دارد.

پیچ شش گوش
استادبولت
پیچ آلن
بولت صفحه ستون
مهره چشمی
مهره مربعی
مهره باریک
مهره واشردار
سرخزینه
یوبولت
خودکار
سرمته ای
پیچ چشمی
پیچ تی
رول بولت
مهره خروسکی
مهره قفلی
مهره شش گوش
واشر تخت HV
واشر تخت آهنی
واشر فنری
مهره کاسه نمدی
مهره سربسته
مهره جوشی
پیچ اتاقی
مهره بلند
پیچ استوانه
مهره تی
پیچ دوسره
پیچ آلن مغزی
پیچ استیل
مهره استیل
واشر استیل
پیچ متری
پیچ خروسکی
مهره چاکدار
مهره گرد

تاریخچه پیچ
پیچ تی
در حالی که فرضیه‌های جدید، پیچ ارشمیدس (که نوعی پمپ برای انتقال آب و به شکل پیچ بوده) را به سِناخِریب یا سن‌ناشریب (۷۴۵–۶۸۱ پیش از میلاد)، پادشاه آشور نسبت می‌دهند، یافته‌های باستان‌شناسی و شواهد تصویری تنها در دوره هلنی ۱پدیدار می‌شوند و نظرات متداول هم بر یونانی بودن اختراع مذکور تأکید دارد و احتمالاً مربوط به قرن سوم قبل از میلاد و توسط ارشمیدس می‌باشد. اگرچه آن مستندات شبیه یک پیچ است اما در معنای معمول کلمه یک پیچ نیست.
پیچ بعدها توسط ریاضی‌دان یونانی آرشیتاس تارنتوم توصیف شد (۳۵۰–۴۲۸ قبل از میلاد). تا قرن اول قبل از میلاد، پیچ‌های چوبی عموماً در مناطق مدیترانه ایی برای صنایعی نظیر روغن گیری و شراب سازی به کار می‌رفت. از پیچ‌های فلزی به عنوان وسیله‌ای برای بستن اتصالات به دلیل کمیاب بودن کمتر در اروپای قبل از قرن ۱۵ استفاده می‌شد.
رایبنسکی۲ اشاره می‌کند که پیچ‌های چرخشی در قرون وسطی وجود داشته‌اند، اگرچه احتمالاً تا سال ۱۸۰۰ کاربرد گسترده ایی نداشته‌اند.
انواع اتصالات (از جمله میخ و خار، چفت و بست و زبانه‌ها و…) با شکل‌های متنوع خود، تا قبل از گسترش پیچ‌های چرخشی بیشتر در نجاری و آهنگری کاربرد داشته‌اند تا در ماشین آلات صنعتی. همچنین پیش از اواسط قرن ۱۹، چفت‌هایی با خار و پرچ، در کشتی سازی به کار می‌رفتند.
پیچ فلزی تا زمانی که ابزار ماشینی برای تولید انبوه تا پایان قرن ۱۸ گسترش نیافته بود، به عنوان بست کاربرد عمومی پیدا نکرده بود. این پیشرفت در دهه ۱۷۶۰ و ۱۷۷۰ توسط دو رویداد جداگانه که به سرعت با هم پیوند خوردند، شکوفا شد. اولین رویداد، تولید انبوه پیچ‌های چوب (به معنای پیچ‌های فلزی برای اتصال چوب) جهت امور تخصصی، تک منظوره و ماشین‌های تولید با ظرفیت بالا و کم هزینه بود و دیگری تولید پیچ در مدل‌های متنوع (با توجه به نیاز روزانه در ماشین آلات صنعتی) بود.

اولین اتفاق توسط برادران وایت (ژاب و ویلیام) در استافورد شایر بریتانیا رخ داد؛ که در ۱۷۶۰ دستگاهی را که امروزه ممکن است ما آن را به عنوان دستگاه تولید پیچ اولیه و ابتدایی بشناسیم، به ثبت رساندند. این دستگاه برای تبدیل پیچ‌های هرز به پیچ‌های مطلوب استفاده می‌شد و شیار آن توسط یک سوهان چرخنده، زمانی که محور اصلی ساکن بود بریده می‌شد. اما تا سال ۱۷۷۶ برادران وایت موفق به راه‌اندازی کارخانه پیچ چوب نشدند. تجارت آن‌ها با شکست مواجه شد اما مالکان جدید به آن رونق بخشیدند و در سال ۱۷۸۰، آن‌ها روزانه ۱۶۰۰۰ پیچ در روز تنها توسط ۳۰ کارگر، تولید می‌کردند. نوعی از تولید صنعتی با خروجی زیاد که امروزه به تولید مدرن شهرت دارد ولی در زمان خود یک انقلاب محسوب می‌شد.
در سال ۱۷۷۷ ابزار ساز انگلیسی جسی رامزدرن در حال کار برای حل مشکل بریدن پیچ، اولین دستگاه تراشکاری پیچ را به صورت موفقیت آمیزی اختراع کرد. مهندس انگلیسی به نام هنری مادسلای (۱۸۳۱–۱۷۷۱) با توسعه دستگاه تراشکاری پیچ خود در بین سال‌های (۱۸۰۰–۱۷۹۷) به شهرت رسید که شامل سه جزء اساسی پیچ سربی، بخش تنظیم برش و سیستم زنجیری چرخ دنده بود که همگی به نحوی مناسب برای ماشین‌های صنعتی مورد استفاده قرار گرفتند. او توانست بین اختراع برادران وایت و رامزدرن نوعی یکپارچگی که برای تولید پیچ چوب به کار می‌رفتند بوجود آورد. این تصور که جیمز ناسمیث آنچه را که مادسلای اختراع کرده بود همگانی کرده است اشتباه است. اگرچه دستگاه تراشکاری وی به محبوبیت آن کمک کرده است.

این پیشرفت‌ها در بین سال‌های ۱۸۰۰–۱۷۶۰ توسط برادران وایت و مادسلای به موضوعی قابل بحث در بین صنعتگران بزرگ به دلیل افزایش قابل توجه اتصالات پیچی تبدیل شد. یکسان‌سازی شکل‌های پیچ تقریباً بلافاصله شروع شد اما به سرعت تکمیل نشد. پیشرفت‌های بعدی برای تولید انبوه در طول قرن ۱۹ با کاهش قیمت این پیچ‌ها ادامه یافت. بطوریکه با گسترش و توسعه دستگاه تراشکاری در سال ۱۸۴۰ و دستگاه‌های اتوماتیک پیچ در سال ۱۸۷۰ به طرز قابل توجهی از هزینه تولید اتصالات پیچی توسط ماشین‌های تولید اتوماتیک کاسته شد.
در طول قرن ۱۹متداول‌ترین شکلهای سرپیچ (مدل پیچ‌های نوک تیز) پیچ‌های چاک دار، مربعی و شش گوش بودند. تراشیدن این مدل‌ها راحت و به اندازه کافی نیز کاربری داشتند. رابینسکی اختراعات زیادی در رابطه با پیچ‌های نوک تیز انجام داد اما به دلیل مشکلات و هزینه بالا در آن زمان به ثبت نرسید. در ۱۹۰۸ رابرتسون کانادایی، اولین کسی بود که پیچ آلنی را با طراحی درست و عملکرد واقعی با قالب گیری فلز سرد به اندازه مناسب بجای اینکه با قیچی بریده شود یا در جاهای ناخواسته قرار بگیرد تولید کرد (با ابعاد و زوایای تیزتر و باریک‌تر) که سرش به آسانی اما دقیق کوبیده می‌شد. در سال ۱۹۱۱ پیچ شش گوش تولید شد. در اوایل سال ۱۹۳۰ پیچ چهارسو خور (Phillips-head) توسط هنری فیلیپ اختراع شد.
استاندارد ISO تولید پیچ در اواخر سال ۱۹۴۰ برای بهبود فرم‌های تولید پیچ طراحی شد.
همچنین در پایان لازم است ذکر شود که یکی از پیشرفت‌های فنی قابل توجه که منجر به انقلاب صنعتی در اواخر قرن نوزدهم گردید استفاده از پیچ‌های مناسب برای کنترل و حفظ تعادل اجسام بجای چفت و بست کردن و اتصالات غیراصولی بود. پیچ‌ها انواع مختلفی دارند ولی دو نوع ساده و زاویه دار آن (conical) بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
انواع پیچ در مقایسه با یک سکه ۲۵ سنتی دلار آمریکا (به قطر ۲۴ میلیمتر).*.[۱]

تاریخچه پیچ و مهره در ایران
تاریخچه پیچ ومهره در ایران قدمت پیچ و مهره در ایران نزدیک به یک قرن می‌باشد ولی از سال۱۳۲۰ رسمیت پیدا کرده است. از جمله بنیانگذاران صنف پیچ و مهره در ایران می‌توان به آقای ابوالفتاح اعتصامی اشاره نمود که نسبتی هم با شاعره پر آوازه ایران خانم پروین اعتصامی داشته و نزدیک به ۷۰ سال پیش در این صنف فعالیت داشتند و خدمات بسیار شایانی هم از خود به جای گذاشتند.
اولین بار در سال ۱۳۳۳ دستگاه‌های تولید پیچ و مهره توسط شخصی به نام آقای ارجمند وارد ایران شد. در آن زمان پیچ و مهره به صورت پرسی و پرچ تولید می‌شد و با این کیفیتی که الان در بازار موجود است وجود نداشت. قبل از تشکیل اتحادیه‌ها ابتدا پیچ و مهره، یراق آلات و ابزار با هم به صورت صنف همگن فعالیت می‌کردند تا اینکه در سال ۱۳۵۱ با تشکیل اتحادیه ابزار، پیچ و مهره هم زیر مجموعه اتحادیه ابزار قرار گرفت. در ابتدای انقلاب اسلامی مجموعه۳۰–۲۵ واحد صنفی وجود داشت که خوشبختانه در سال ۱۳۸۵ با تشکیل اتحادیه پیچ و مهره این رقم به ۳۰۰ واحد صنفی رسید و امروز نزدیک به ۸۰۰ واحد صنفی در تهران وجود دارد که تحت پوشش اتحادیه مذکور در توزیع این کالای حیاتی نقش بسزایی دارند

روش های تولید پیچ

آشنایی با روش های تولید پیچ:

۱-۳٫ روش های نورد و ساخت پیچ: پیچ ها به طور کلی به دو روش فورج سرد و فورج گرم تولید می شوند. روش فورج سرد دارای عیوب کمتر و کیفیت بهتری نبست به فورج گرم می باشد. همچنین باید دانست که در حال حاضر در کشور ما، تنها تا سایز M24 به روش فورج سرد تولید می شود که به این نکته در طراحی باید توجه نمود.

۲-۳٫ روش های پوشش دهی پیچ بر اساس ASTM: ممکن است پس از ساخت، پیچ ها برای جلوگیری از خوردگی پوشش دهی شوند. روش های پوشش دهی عبارتند از:

الف_ پوشش گالوانیزه ی سرد یا الکترولیز،

ب- پوشش گالوانیزه ی مکانیکی (که در ایران کمتر تکنولوژی آن وجود دارد).

پ – پوشش گالوانیزه ی گرم یا غوطه وری گرم

ت- پوشش غیر گالوانیزه یا رنگی.

آیین نامه ی ASTM به طور اکید توصیه می کد که برای پیچ های رده ی ۱۰٫۹ از هیچ پوشش فلزی استفاده نشود، چرا که امکان به وجود آمدن ترک های هیدروژنی در پیچ وجود خواهد داشت. در نتیجه باید توجه داشت که در محیط های خورنده از پوشش های غیر گالوانیزه با گالوانیزه در مرحله ی اسیدشویی ست که باعث فعال شدن یون هیدروژن در فولاد پیچ می شود، در حالی که در روش غیرگالوانیزه، از روش شات بلاست یا پاشش ریزدانه ی فولادی به جای اسیدشویی استفاده می شود.

آزمایش های پیچ، مهره و واشر:

به طور کلی آزمایش های زیر برای ست پیچ و مهره و واشر انجام می شود:

۱-۴٫ آزمایش های ابعادی

۲-۴٫ آزمایش های متالوژیکی

۳-۴٫ آزمایش های مکانیکی

۴-۴٫ آزمایش های پوشش مقاوم خوردگی

آزمایش های ابعادی و نیز متالوژیکی در هنگام تولید پیچ و مهره و واشر، در کارخانه ی سازنده انجام می شود. آزمایش های مکانیکی پس از تولید پیچ و مهره و واشر، در کارخانه ی سازنده یا آزمایشگاه های مقاومت مصالح انجام می گیرند. آزمایش های مکانیکی برای مهندسان طراح و بازرسان دارای اهمیت می باشد. به طور کلی آزمایش های مکانیکی شامل آزمایش های کشش، سختی سنجی و ضربه می شود. آزمایش کشش خود شامل سه نوع آزمایش می شود که عبارتند از : آزمایش بار گواه، آزمایش کشش گوه ای بر روی نمونه ی کامل و ازمایش کشش بر روی نمونه ی ماشین کاری شده.

۱-۴-۴٫ آزمایش ضربه: در آزمایش ضربه که به آن تاب نمونه ی زخم دار نیز می گویند، یک نمونه از مصالح مورد استفاده را برداشته، به کمک دستگاه پاندول دار و سقوط آزاد پاندول، قطعه شکسته شده و خمیزان انرژی جذب شده ی آن را اندازه گپیری می کنند. آزمایش ضربه برای پیچ اجباری نیست اما در صورت امکان باید آن را انجام داد.

۲-۴-۴٫ آزمایش کش: این آزمایش از آزمایش های بسیار معمول باری پیچ می باشد. در آزمایش کشش، پس از بستن کامل پیچ با یک مهره از رده ی مقاومتی بالاتر بر روی دستگاه کشش، با سرعتی مناسب پیچ تا حد تنش تسلیم زیر کشش قرار گرفته و سپس به مدت ده ثانیه در همین حالت باقی می ماند سپس بار کششی از روی پیچ برداشته می شود. در این آزمایش هیچ گونه شکست یا افزایش طول همیشگی در پیچ نباید وجود داشته باشد.

۳-۴-۴٫ آزمایش کشش گوه ای: پس از آزمون کشش این آزمایش بر روی پیچ انجام می شود. الزام آیین نامه برای انجام آزمایش کشش بر روی نمونه ی کامل و واقعی پیچ و مهره ی استفاده شده در پروژه است، مگر در مورادی که محدودیت ظرفیت دستگاه آزمایش وجود دارد و یا طول پیچ خیلی کوتاه است که در این حالت از نمونه ی ماشین کاری شده استفاده می شود. در این آزمایش باید دست کم به مقدار چهار رزوه ی کامل از پیچ بین فک های دستگاه قرار بگیرد. حداکثر سرعت دستگاه نباید از mm/min 25 بیشتر باشد. شکست به وجود آمده تنها باید در بدنه ی پیچ باشد و در صورت بروز شکست در محل اتصال سرپیچ به بدنه، حتی اگر به مقاومت مورد نیاز نیز رسیده باش، نمونه مورد پذیرش نیست. این شکست در پیچ های ساخته شده به روش فورج گرم بیشتر مشاهده می شود و بر همین اساس تا حد امکان باید از پیچ های ساخته شدهبه روش فوج سرد استفاده شود. از آن جایی که در ایران و در حال حاضر تنها تا قطر M24 به روش فورج سرد تولید می شود، در طراحی باید تلاش نمود تا از قطرهای بالاتر ازاستفاده نشود.

۴-۴-۴- آزمایش سختی سنجی: این آزمایش در رده ی آزمایش های غیرمخرب پیچ بوده و برای آگاهی از میزان سختی قطعه و برابری آن با مقدار استاندارد انجام می شود. سختی سنجی برای بخش انتهایی، سطح صاف بدنه و سطح صاف سرپیچ انجام می شود. به طور کلی از سه روش برای آزمون سختی سنجی استفاده می شود که عبارتند از: روش برینل، روش راکول و روش ویکرز.

۵-۴-۴٫ برای مهره از آزمایش کشش استفاده نمی شود و تنها ازآمایش های بار گواه و سختی سنجی بر روی مهره ها انجام می گیرد. برای واشر نیز تنها آزمایش سختی سنجی انجام می شود.

۶-۴-۴٫ جهت انجام آزمایش های لازم برای پیچ و مهره و واشر، باید تعداد نمونه ی لازم بر اساس جدول موجود در نشریه ی ۲۶۴ (آیین نامه ی اتصالات) استفاده شود. باید دانست که از این جدول تنها می توان تعداد نمونه جهت انجام آزمایش برای پیچ ای پوشش دهی شده به هر دو روش گالوانیزه و غیر گالوانیزه را ارایه داده است که برابر جدول زیر می باشد

تعریف محموله ی تولیدی: به محصولاتی که از نپز ابعادی دارای مشخصات یکسان بوه و همه ی آن ها از یک شماره ی ذوب تولیدی مواد اولیه ساخته شده باشند یک محموله ی تولیدی یا یک بج می گویند. در نتیجه، برای انجام آزمایش های لازم پیچ، مهره و واشر، تعداد نمونه بر اساس هر یج تعریف می شود.

مشخصات پیچ های تولیدی در ایران:

۱-۵: تنش گسیختگی FU در پیچ که با توجه به نحوه ی تولید پیچ های پرمقاومت در ایران، طراحان باید به مورد مهمی در طراحی سازه توجه کند. در تولید پیچ، به دلیل استفاده ی تولیدکنندگان از فن آوری و تجهیزات آلمانی، آیین نامه ی مرجع DIN آلمان می باشد، اما آیین نامه ی طراحی براساس مبحث دهم، برگرفته از علایم استانداردهای آمریکایی می باشد. در آیین نامه های آمریکایی، رده ی پیچ بر اساس مقاومت طبقه بندی شده است در حالی که در آیین نامه های آلمانی بر اساس شکل عملکرد پیچ دسته بندی صورت گرفته است. طراح باید به این نکته توجه داشته باشد که در محاسبات و نیز نقشه ها از علامت های آلمانی استفاده کنند چرا که پیچ موجود در بازار ایران بر این اساس می باشد