پیچ و مهره

پوشش های مختلف پیچ

@پیچ با روکش روی#

این نوع پیچ از فولاد کربن پایین برای مصارف مختلف ساخته شده است . قیمت به نسبت پایینی دارد و از آنجا که پوشش روی دارد مقاومت متوسطی در برابر خوردگی دارد. این پیچ بیشتر برای مصرف در داخل و مناطق نسبتا خشک می باشد . رنگ نقره ای مایل به آبی و یا زرد بسته به نوع فراوری دارد.

@پیچ گالوانیزه گرم#

این پیچ ها از روکش روی ضخیمتری برخوردارندکه مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارند و مناسب برای مصرف در محیط خارجی هستند. از آنجا که پوشش روی این نوع پیچ ضخیم است معمولا به رنگ نقره ای مات دیده میشوند.

@پیچ استیل#

این نوع پیچ مقاومت بسیار بالایی در مقابل خوردگی دارد و مورد استفاده بسیار در صنایع دریایی دارد اما قیمت نسبتا بالاتری نسبت به پیچ گالوانیزه و پیچ روکش روی دارد.

@پیچ با روکش کروم و نیکل#

این نوع پیچها ظاهر براق و زیبایی دارند و در برابر خوردگی مقاومت متوسطی دارند.

@پیچ برنج - برنز#

این نوع پیچ از ترکیبات فلز مس ساخته شده که مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارد.
رنگ این پیچ ها میتواند تغییرات زیادی داشته باشد و معمولا این پیچ ها قیمت بالاتری نسبت به پیچ استیل دارند.

پیچ های بدون روکش

پیچ آلیاژ فولاد هستند که بدون روکش بوده و مقاومت چندانی در برابر خوردگی ندارند. معمولا اکسید شده سیاه با پوشش روغنی هستند.

انواع عمومی پیچ

@دسته بندی عمومی پیچ ها#
پیچ ها بعنوان پرکاربرد ترین قطعه صنعتی با کاربرد نامحدود در انواع صنایع دسته بندی های بسیار متنوعی دارد. پیچ ها را در کل بر اساس شکل ظاهری ، کاربرد ، پوشش و بر اساس نوع ابزار بست و باز کردن آنها دسته بندی میکنند.

@دسته بندی جزئی و فنی پیچ ها#
دید مهندسی در مورد پیچ ها که منجر به انتخاب مناسب پیچ میشود یک دید بسیار دقیق در واحد متریک بین المللی و یا سیستم آمریکایی میباشد. از آنجا که پیچ بعنوان یک قطعه صنعتی کوچک با معیارهای امنیتی بسیار بالا میباشد معمولا تهیه یک طرح و اسکچ مهندسی جهت تولید پیچ اجباری میباشد. مهمترین ابعاد مطرح پیچ ها گام که فاصله طولی رزوه ها ، قطر داخلی که قطر مفتول داخلی پیچ و قطر خارجی پیچ که فاصله عرضر گامها و رزوه ها است.

@پیچ شش گوشه#
این پیچ ها بیشترین کاربرد را در صنایع مختلف بالاخص صنایع سنگین و صنعت ساختمان دارند. این پیچها گاها تمام رزوه و گاهی تا طول معینی رزوه میشوند و از پوشش های مختلف روی ، کروم و همچنین از جنس هاس مختلف ساخته می شوند.

@پیچ چوب#

این نوع پیچ از رزوه های درشت تشکیل شده که معمولا برای محکم کردن دوسطح بر روی یکدیگر استفاده میشود . این پیچ برای پلاستیک و الیاف نیز مورد استفاده قرار میگیرد.

@پیچ آهن #
این پیچ از نوک بسیار تیز و رزوه های تیز و کوتاه استفاده شده تا مستقیما برای ورود به ورقهای آهنی مورد استفاده قرار گیرد . از این پیچ ها برای سطوح نرمتر مثل پلاستیک ، فایبرگلاس و پوب نیز استفاده میشود.

@پیچ ماشینی#
این پیچ معمولا در سطوح سوراخ شده با دریل و معمولا همراه با مهره مورد استفاده قرا میگیدرد.

@پیچ آلن#
این پیچها معمولا در طول هلی بلند ساخته میشوند و کاربردی شبیه به پیچ ماشینی دارند با این تفاوت که از آچر سوکت و یا آچار آلن برای محکم کردن آنها استفاده میشود.

رزوه و گام پیچ

گام و دندانه پیچ معمولا بر اساس استاندارد متریک و یا اینچ و بر طبق جداول استاندارد تولید میشوند.

دندانه و رزوه پیچ اختلاف شعاع داخلی و خارجی مفتول پیچ است و گام پیچ فاصله طولی سر دو دندانه. پیچ های با گام کوتاه رزوه ریزتر دارند و بیشتر برای سطوح فلزی و ورق ها استفاده میشوند و پیچ های گام بلند رزوه درشتری دارند و برای سطوح نرمتر مثل چوب و فایبرگلاس استفاده میشوند.

از پیچ های دندانه ریز و گام کوتاه میتوان برای چوب و فلز استفاده نمود این درحالی است که از پیچ های دندانه درشت برای فلز نمیتوان استفاده نمود.

@پیچ دندانه ریز استفاده کنیم و یا دندانه درشت؟#

در صورتیکه درانتخاب پیچ تردید دارید پیشنهاد میشود از پیچ دندانه درشت استفاده منید مگر اینکه سطوح اتصال فلزی باشند.

@مقایسه پیچ های دندانه ریز و دندانه درشت#

- پیچ های دندانه درشت تعداد رزوه کمتری در هر اینچ دارند
- پیچ های دندانه درشت تنوع کمتری دارند و در دسترس تر هستند
- پیچ های دندانه درشت روانتر هستند و از آنجا که رزوه ها زاویه بیشتری دارند احتمال گیر کردن انها در کار بسیار کمتر است و از این رو سرعت کار با انها و سرعت اتصال انها بالا تر است
- پیچ های دندانه ریز استحکام بیشتری دارند. این بدان خاطر است که نزدیک بودن دندانه ها تراکم بیشتری را ایجاد می نماید. تفاوت استحکام پیچ های رزوه درشت و پیچ های رزوه ریز 14-18 درصد است.
-رزوه ها در پیچ های رزوه درشت استحکام بالاتری دارند و این به نوبه خود میتواند تعجب برانگیر باشد . چرا که برای سطوح فلزی استفاده از پیچ های رزوه ریز توصیه میشود که طبق این گفته استحکام کمتری دارند.
- بدلیل درشت بودن دندانه ها در پیچ های دندانه درشت تاثیر صدمه دیدن آنها در عملکرد پیچ نسبت به پیچ دندانه ریز کمتر است.
- پیچ های دندانه ریز در هر دور کامل کمتر جابجا شده و فرو میروند بنابراین با وجود کند بودن روند کار ممحکمتر و هماهنگتر بسته میشوند.
-

سایز و استحکام پیچ ها

در نگاه اول انتخاب پیچ بر اساس باری که تحمل میکند کار ساده ای به نظر میرسد. اگر نیاز است پیچی بار 1000 نیوتن - 100 کیلوگرم - را تحمل کند خوب پیچی اننتخاب میکنیم که در محدوده بالاتر از 100 کیلوگرم خم شود و یا بشکند. اما در واقع انتخاب سایز و استحکام پیچ به این سادگی ها نیست !

اگر یک پیچ تنش برشی معادل 100 پوند را تحمل کند در زمان بسته شدن بدون اعمال بار خارجی تنشی معدل 80 پوند به آن وارد میشود . آیا در این حال پیچ تنها توانایی تحمل باری برابر 20 پوند را از خارج دارد ؟ اگر محکم بستن پیچ واقعاتا این اندازه از مقاومت پیچ را بخود اختصاص میدهد چرا ما در بستن آن انقدر تلاش میکنیم ؟

تجربه نشان میدهد تنها نزدیک به 0.33 از بار خارجی بصورت متمرکز روی پیچ وارد میشودکه البته میزان دقیق آن به فاکتورهای مختلفی بستگی دارد. ظاهرا منطقی بنظر میرسد که کل تنش وارد شده به پیچ مجموع تنش وارده از طرف سطح و تنش خارجی باشد اما این گفته صحیح نیست. تصور کنید در شکل پیچ با نیروی 10 پوند باکس را به زمین فشار دهد . حال اگه باکس را با نیروی 5 پوند بالا بکشیم آیا تنش پیچ باید به 15 پوند افزایش یابد ؟ پاسخ منفی است . زمانیکه باکس را بالا میکشیم از تنش ابتدایی پیچ و سطح کم میکنیم.

بنابراین محاسبات پیچ دقیقتر و پیچیده تر از جمع و تفریق ساده ریاضی است.

@چگونه پیچ انتخاب کنیم#

فرض انیم میزان تنشی که قرار است به پیچ وارد شود T و یا میزان نیرو F باشد. در صورتی که به پیچ تنش برشی - نیروی جانبی - وارد میشود سعی کنید آن را مستحلک کنید اما در صورتیکه این امر میسر نبود تنش برشی در بسیاری از فلزات حدود 60 درصد تنسایل است.

با در نظر گرفتن ضریب اطمینان 2.5 برای پیچ در کل تنشی که پیچ تحمل میکند حاصل از مجموع 2.5F و تنش حاصل از بستن و اتصال است. 80 درصد تحمل پیچ صرف تنش اتصال میشود و این بدان معناست که 20 درصد این حد باید برای 0.33 از بار خارجی 2.5F صرف شود.

به زبان ساده تر ما بدنبال پیچی میگردیم که 60 درصد مقاومت کششی آن از بار وارده ما بزرگتر باشد

پیچ ها را چقدر و چگونه محکم کنیم

طبق جداول مهندسی میزان 80 درصد توان کششی پیچ را بعنوان تخمینی برای محکم بستن پیچ در نظر میگیرند که این میزان بدون در نظر گرفتن بار خارجی وارد بر پیچ است. هندبوک طبق این گفته میزان توان بسیار اندکی از پیچ برای مقابله با نیروهای خارجی باقی میماند. بنابراین سوال اینجاست که چرا باید پیچ ها را تا این اندازه محکم بست که بیشتر توان کششی آن در بسته شدن هدر رود؟

- هر چه پیچ ها محکمتر بسته شوند اصطکاک بیشتر تولید میکنند و در برابر شل شدن و باز شدن مقاومت بیشتری دارند.
- پیچ ه ا پتانسیل بسیار بالایی برای باز شدن در حرکت دارند. ضریب اصطکاک ثابت به نسبت بالاتر از ضریب اصطکاک متحرک است بنابراین زمانیکه حرکت در یک جهت آغاز میشود بسیار ساده خواهد بود که رزوه ها در جهت باز شدن حرکت نمایند بنابراین محکم بسته شدن پیچ امکان کوچکترین لغزش را برای رزوه ها تقلیل میدهد و پیچ سر جای خود باقی میماند.
- اگر پیچ کوچکترین حرکتی کند میزان تنش برشی که در اثر اعمال بار از بغل ایجاد میشود بشدت افزایش می یابد. پیچ ها در برابر تنش برشی نسبت به تنش کششی و فشاری مقاومت پایینتری دارند. بنابراین هرچه پیچ محکمتر بسته شود تنش برشی اعمال شده کمتر و مقاومت پیچ افزایش می یابد.

@چطور پیچ را به اندازه کافی محکم کنیم#
طبق هندبوک قطعات مکانیکی ، محکم کردن پیچ بصورت حسی نزدیک به 35 درصد خطا دارد و استفاده از دستگاه ترک سنج و یا سفتی سنج نزدیک به 25 درصد خطا دارد. این درصد از نظر مهندسی بسیار بالا بوده و مقاومت پیچ را در برابر حرکت به شدت پایین میآورد. شیوه ای از بستن پیچ با نام گردش مهره وجود دراد که دقت آن بسیا ر بالاتر بود و فقط خطای 10 درصد رادارد اما این شیوه معدله پیچیده ای برای شمارش تعداد دور ها دارد.

در صورتیکه از پیچ برای استفاده بسیار حساس بهره میگیرید استفاده از روشهای التراسونیک و گیج های مخصوص میتواند راهکار مناسبتری باشد. در صنایع دفاعی گاهی پیچ را قبل از بستن گرم میکنند تا منبسط شود و در حین کار با منقبض شدن امکان محکمتر کردن پیچ را فراهم آورد.