بلاگ

۲۰ اردیبهشت, ۱۴۰۰

اتصالات سرتنبوشه ای

اتصالات سرتنبوشه ای

اتصالات سرتنبوشه ای یا فلنج دار

چرا نباید از واشرها استفاده کنیم؟

واشرها از گذشته تا به امروز برای محافظت صفحات بهم پیوسته، از آسیب‌های احتمالی در طول فرآیند نصب و بستن پیچ استفاده می‌شوند. همچنین برای توزیع و پخش کردن بار و نیرو زیر سر گرد پیچ و مهره از واشرها استفاده می‌کنند.

فشار زیر سطح یک مهره‌ی استاندارد شش ضلعی، می‌تواند منجر به تو رفتگی در سطح یک فولاد با مقاومت استاندارد شود. در سال‌های اخیر به دلیل برخی دلایل به جای استفاده از واشرها، از  اتصالات سرتنبوشه ای استفاده می‌کنند. در این مقاله به برخی از این دلایل خواهیم پرداخت.

بیشترین میزان محبوبیت متدهای بستن و سفت کردن پیچ، استفاده از گشتاور نیرو برای کنترل غیرمستقیم کشش یک پیچ است که بدلیل سادگی استفاده از گشتاور نیرو و درک آن توسط اکثریت مهندسان است.

گشتاور اسمی لازم برای محکم کردن پیچ و مهره را می توان از جداول یا با محاسبه با استفاده از رابطه بین گشتاور و کشش پیچ، یا با آزمایش تعیین کرد. اصطکاکی که روی شیارهای پیچ بوجود میاید و زیر سر هولت عمل می کند ، بیشتر گشتاور محکم کردن را از بین می برد.

روشی که می تواند روی بست‌های جایگزین (اتصال دهنده های تعویضی) تأثیر بگذارد این است که سازندگان اصلی تجهیزات (OEM ها) گشتاور محکم را بر اساس آزمایشات یا محاسبات بست‌های نصب شده روی تجهیزات مشخص کنند.

بسیاری از OEM ها اتصالات سرتنبوشه ای را به دلایل زیادی توصیه می‌کنند. استفاده از بست‌های جایگزین ( نه از نوع یکسان)، استحکام را، همانطور که از ابتدا مشخص شده ، منجر به مشکلات بالقوه جدی می‌کند. زیرا ویژگی‌های کشش گشتاور تحت تأثیر قرار می گیرند.

این پیش بار تولید شده توسط گشتاور محکم، ممکن است برای جلوگیری از خرابی اتصال یا پیچ و مهره کافی نباشد. پیچ و مهره‌ و اتصالات سرتنبوشه ای برای برطرف کردن ایرادهایی است که در طول مدت استفاده از واشر  پیدا شده‌اند.

ساختار و جنس واشرهای استاندارد معمولاً از پیچ و مهره‌هایی که همراه با آن استفاده می شود نرم‌تر هستند. واشرها اغلب تحت  فشار زیادی که باید تحمل کنند، مانند پلاستیک تغییر شکل دهند. در اتصال دهنده هایی با مقاومت بالاتر ، این فشار می تواند منجر به washer dishing و فرو رفتگی واشر شود و در نتیجه نیروی گیره به طور قابل توجهی کاهش یابد.

یک نمونه از این واشرها در شکل زیر نشان داده شده. پیچ و مهره‌ و اتصالات سرتنبوشه ای دچار این مشکلات نمی‌شوند، زیرا واشر چسبیده به پیچ، به اندازه خود پیچ و مهره قوی است.

واشر

برای غلبه بر مشکل تورفتگی می توان از واشرهای مخصوصی که مقاومت بالایی دارند و سخت شده‌اند استفاده کرد. البته این نوع واشرها را نمی‌توان در قفسه‌های فروشگاه پیدا کرد.

تحقیقات انجام شده در دهه ۱۹۸۰ در V.K. نشان داد که به دلیل وجود فضای خالی در واشر، ممکن است بارگیری‌های خارج از مرکز اتفاق بیوفتد که می تواند منجر به فشار های موضعی بسیار بالا شود.

برای اطمینان از اینکه لبه‌های زیر سر پیچ با لبه سوراخ واشر تماس ندارد، باید یک سوراخ و فضای خالی معقول در واشر  وجود داشته باشد.

اگر واشر یک سوراخ غیرمعقول داشته باشد، می تواند منجر به محکم شدن واشر به طور غیرمتمرکز بر روی محور پیچ شود. این اتفاق در شکل نشان داده شده است.

واشر غیرمتمرکز

یکی دیگر از تأثیراتی که در این تحقیق مشاهده شد، حرکت قسمت تحمل کننده بار هنگام سفت شدن بود.

به طور معمول وقتی مهره محکم می‌شود، روی واشری که ثابت است حرکت می‌کند. با این حال، مشخص شده است که گاهی اوقات با محکم شدن مهره ، واشر شروع به چرخش روی سطح اتصال می‌کند. یعنی مهره و واشر به صورت یکسان می‌چرخند. این شرایط در شکل زیر نشان داده شده.

اتصالات فلنج دار

رابطه بین گشتاور اعمال شده و کشش پیچ می تواند تغییر کند. برای یک گشتاور اعمال شده مشخص، این می تواند منجر به کاهش کشش قابل توجهی در پیچ شود. اگر هنگام سفت کردن پیچ، با دقت چک نکنید متوجه نخواهید شد که این اتفاق رخ داده یا نه.

اثر تعبیه

یکی از نتایج استفاده از واشر، اثری است که به عنوان تعبیه شده نامیده می شود. سطوحی که ممکن است احساس کنیم صاف و صیقلی هستند، در صورت مشاهده زیر میکروسکوپ، به هیچ عنوان صاف نیستند. عکسی از سطح واشر روکش شده در شکل پایین نشان داده شده است. همانطور که ممکن است پیش بینی کنید، وقتی این سطح با دیگری تماس پیدا کند، فقط قسمتهای بالایی آن در تماس با یکدیگر هستند.

سطح روی واشر صاف

تعبیه، نتیجه ناهنجاری هایی محلی است که در آن واشر مانند پلاستیک تغییر شکل می‌دهد. این تغییر شکل زیر مهره ، در صورتهای مفصلی و در شیارهای روی پیچ‌ها ایجاد می شود.

تا حدی، همیشه وقتی دو سطح در تماس و بارگیری قرار می گیرند، این اتفاق می افتد. شناخته شده است که اکثر تلفات تعبیه شده هنگامی ایجاد می شود که بار کارکردی برای اولین بار به یک اتصال تغییر فشار فشار وارد می شود. واضح است که اکثر تلفات تعبیه شده هنگامی ایجاد می شود که در بارگیری برای اولین بار به یک مهره اتصال فشار وارد می شود.

میانگین تلفات وقتی است که، اساساً مهره‌ی اتصال در زیر سر پیچ و مهره کمی نازک تر می شود که به طور معمول برای هر سطح از فولاد فلزی به فلز بین ۰.۰۰۲ تا ۰.۰۰۶ میلی متر است. این نازک شدگی می‌تواند به طور قابل توجهی در سطوح رنگ شده بیشتر باشد.

نتیجه‌ی استفاده از واشر به جای پیچ و مهره‌ و اتصالات سرتنبوشه ای، افزایش تعداد رابط های داخل اتصالات است.

از آنجا که هر سطح باعث کاهش افت تعبیه می‌شود، نتیجه اصلی استفاده از واشر افزایش افت کشش پیچ به دلیل این اثر است.

در اتصالاتی  که از پیچ و مهره هایی با طول کوتاه استفاده می‌شود -معمولاً در مورد اتصالات شاسی-اثر تعبیه اضافی به طور ویژه‌ای قابل مشاهده است. معمولاً اتصالات طول گیر کوتاه ، با چندین رابط ، تا ۵۰٪ کاهش کشش پیچ را تجربه می کنند. معمولاً در این اتصالات، با چندین رابط اتصال ، تا ۵۰٪ کاهش کشش پیچ را تجربه می کنند.

اتصالی که ممکن است هنگام استفاده از پیچ و مهره‌ و اتصالات سرتنبوشه ای عملکرد مطلوبی داشته باشد ، ممکن است هنگام قرار دادن واشرها داخل اتصالات دچار مشکل شود. چنین تغییری می تواند تمام محاسبات و آزمایشات مربوط به اتصال انجام شده توسط سازنده را باطل کند.

استفاده از پیچ و مهره شش ضلعی ساده بدون واشر، فشار زیر سر پیچ و مهره را بسیار فراتر از آنچه سطح استاندارد سازه فولادی می تواند پشتیبانی کند، افزایش می دهد. نتیجه این امر این است که میزان افت تعبیه شده به طور قابل توجهی افزایش می یابد و در نتیجه افت کشش پیچ بیش از حد، پیش بینی می‌شود. اساساً خطر احتمالی این است که برای پیچ‌ها و اتصالات با طول کوتاه ، پیچ ها می‌توانند آزاد شوند بدون اینکه چرخش مهره رخ دهد و اثر نامطلوبی که می‌تواند بر روی یکپارچگی ساختار اتصالات داشته باشد واضح است.

همانطور که توضیح داده شد، دلایل مختلفی وجود دارد که چرا پیچ و مهره‌ و اتصالات سرتنبوشه ای را به اتصال دهنده های استاندارد شش ضلعی که با واشر استفاده می شوند، ترجیح داده میشوند. تنها کاری که باید انجام دهید تعویض اتصالات خود با اتصالات سرتنبوشه ای است.

 

منبع:

https://www.boltscience.com/

برای دیدن کاتالوگ محصولات، کلیک کنید.

برای دیدن انواع پیچ‌های پولاد پیچ گستر ماد، کلیک کنید.

اطلاعات فنی پیچ و مهره
درباره پولاد پیچ گستر ماد
Call Now Buttonتماس مستقیم