مفهوم کلاس و گرید پیچ و مهره ها
پیچ ها را بسته به نوع کاربری معمولا از جنس آهن کم کربن کلاس 4.6 و 5.6 ، آهن پر کربن خشکه کلاس 8.8 و بالاتر ، استیل و تیتانیوم می سازند. هر یک از این مواد اولیه مزایا و معایب خود را دارند که ویژگی منحصر به فردی برای کاربری ویژه به پیچ میدهند. بطور کلی پیچ های استیل و گالوانیزه به دلیل مقاومت بالایی که در برابر زنگ زدگی و خوردگی دارند انتخاب مناسبی برای مناطق مرطوب و یا در صنعت و شرایط محیطی اسیدی و خورنده دارند. گرید و یا کلاس پیچ و مهره مهمترین فاکتور در تعیین میزان سختی، تنش کششی، تنش برشی، پیچش و در واقع خواص فیزیکی و ذاتی پیچ دارند و در واقع آنچه در هند بوک های مهندسی برای انتخاب پیچ و مهره ها قید شده معمولا بیشتر در رابطه با ویژگی های ابعادی مهره و پیچ و این کلاس یا گرید است. کلاس پیچ و مهره با دو عدد مشخص میشود و در سیستم استاندارد بین المللی میباشد. عدد اول ضرب در 10 میزان بار کششی است بر حسب کیلوگرم که یک میلیمتر مربع از سطح مقطع پیچ می تواند تحمل کند. عدد دوم ضربدر 100 میزان درصدی از بار اول است که پیچ بدون تغییر فرم در حالت کششی میتواند تحمل کند.
پیچ و مهره کلاس 5.6
پیچ های کلاس 5.6 که به پیچ آهن نیز معروف هستند و همراه با مهره کلاس 5 و یا 5 به بالا بسته میشوند در دستگاه های استاندارد DIN طبق DIN931 بصورت نیم دنده و DIN933 بصورت تمام دنده تولید میشوند.
این کلاس از پیچ و مهره ها در ساختار مفتولشان کربن کمتری نسبت به کلاس های بالا تر دارند از نظر انعطاف بهتر هستند اما استقامت کمتری دارند. هر میلی متر مربع از سطح مقطع این پیچ قادر به تحمل بار 50 کیلوگرم بار است و تا 60 از بار وارد شده را نیز بدون تغییر شکل تحمل میکند.
پیچ های کلاس 5.6 معمولا با دنده درشت بصورت Coarse Thread تولید میشوند و مصرف اصلی آنها اتصالات معمولی است که نیاز به مقاومت کششی بالایی نیست. این نوع پیچ و مهره در دسته پیچ های متریک دسته بندی میشود و در دستگاه استاندارد ایزو از استاندارد ISO 898 تبعیت می کند.
در ساختار پیچ و مهره کلاس 5.6 حداکثر 0.55 درصد کربن، 0.05 درصد فسفر و 0.06 درصد گوگرد وجود دارد. صنایع پیچ و مهره آژاکس تولید کننده انواع پیچ و مهره شش گوش کلاس 5.6 نیم دنده و تمام دنده سایز M6-M34 می باشد. جداول مربوط به مقاومت و تنسایل برای پیچ و مهره کلاس 5.6 برای سهولت استفاده شما برای قطر های مختلف قید شده اند.
پیچ و مهره کلاس 8.8
پیچ و مهره کلاس 8.8 که به نام پیچ خشکه نیز در بازار معروف است یکی از پرکاربرد ترین نوع اتصالات پیچ و مهره شش گوش محسوب میشود. برای اتصال پیچ های کلاس 8.8 از مهره کلاس 8 و یا 8 به بالا استفاده میشود.
این کلاس از پیچ و مهره حد متوسطی از سختی و استقامت کششی را از خود نشان میدهد و در هر میلی متر مربع از سطح مقطع خود بار 80 کیلوگرم را بصورت کششی تحمل میکند. البته باید خاطر نشان کرد که محاسبه بار ترکیبی وارد به مقطع پیچ علاوه بر تقسیم کل بار به زاویه قرارگیری بار و پخش بار، توازن و یا عدم توازن بار و غیره بستگی دارد و صرفا تقسیم بار بر روی پیچ و مهره ها بیانگر بار وارده بر هر یک نیست.
پیچ های خشکه تا 80 درصد نیروی کششی قید شده بدون تغییر شکل بار تحمل میکنند. جدولی برای قطرهای پرکاربرد پیچ و مهره های شش گوش خشکه کلاس 8.8 در زیر آورده شده است.
پیچ و مهره کلاس 10.9
پیچ و مهره های کلاس 10.9 از فولاد با درصد کربن متوسط تولید شده و تنسایل و مقاومت نسبتا بالایی دارند. طبق استاندارد ASTM A324 تولید میشوند و طول گام آنها از 1 میلیمتر برای پیچ با قطر خارجی 6 میلیمتر تا 6 میلیمتر برای پیچ با قطر خارجی 72 میلیمتر متغییر است.
پیچ و مهره کلاس 10.9 تنسایل 1040 مگا پاسکال و مقاومت خستگی 940 دارد و بر روی آن مهره کلاس 10 و یا بالاتر از 10 بسته میشود. از آنها در سازه های ساختمانی، سوله سازی ها، دکل های مخابراتی، پل سازی، سد سازی و صنایع نفت و گاز به وفور استفاده میشود و معمولا با پوشش گالوانیزه و یا داکرومات عرضه میشوند.
پیچ و مهره کلاس 12.9
پیچ و مهره کلاس 12.9 پرکربن ترین مفتول فولادی در تولید پیچ و مهره را دارد که علاوه بر کربن بالا عملیات سخت کاری حرارتی نیز بر روی مفتول آن انجام شده است. مقاومت خستگی 1100 و تنسایل مقاومتی 1220 مگا پاسکال دارد و سختی آن 38 الی 44 راکول می باشد و معمولا طبق استاندارد ASTM F568 تولید میشود.
پیچ و مهره کلاس 12.9 بسیار سخت و در عین حال ترد بوده و همراه با مهره کلاس 12 استفاده میشود. این کلاس در دستگاه بین المللی با گرید 8 در دستگاه آمریکایی مقایسه میشود و برای هر میلی متر مربع سطح مقطع پیچ بار 120 کیلوگرم و یا 1177 نیوتن را تحمل می کند. پیچ و مهره های کلاس 12.9 طبق عدد دوم بیان شده در کلاس آنها می توانند باری برابر 90 درصد بار اسمی خود را بدون تغیر شکل تحمل کنند بنابر این از آنها در صنعت ساختمانی، پل سازی و سد سازی و دکل ها استفاده بسیار می شود.
استاندارد مهره های متریک
مهره های شش گوش که در اتصال پیچ شش گوش و استاد بولت ها مورد استفاده قرار میگیرند از داخل رزوه شده و در واقع قطر داخلی قابل اندازه گیری آنها معرف قطر اسمی مهره نبوده چرا که از هر طرف 0.65 میلیمتر در سیستم متریک یعنی در مجموع 1.3 میلیمتر کمتر از قطر اسمی مهره قابل اندازه گیری هستند. مهره های شش گوش نحوه اتصال بسیار مناسب با مقاومت کششی، فشاری و پیچشی بسیار بالایی را در اتصالات پیچ و مهره ای بوجود می آورند و در نتیجه اتصالات پیچ و مهره ای همواره بعنوان مناسب ترین و اولین انتخاب مهندسین و تکنسین ها در صنایع مختلف مطرح هستند. بر خلاف پیچ ها که معمولا به روش فورج سرد تولید میشوند مهره ها از روش فورج گرم از مفتولهایی با متریال مختلف از فولاد کم کربن کلاس 5 تا فولاد پر کربن کلاس 12 تولید میشوند و همین کلاس نیز بصورت تک عددی بر روی سطح مهره قید میگردد. از نظر مهندسی پیشنهاد میشود مهره ای که روی پیچ بسته میشود از کلاس خود پیچ بوده و یا یک کلاس بالاتر باشد. موضوعی که متاسفانه در بسیاری از صنایع نادیده گرفته شده برای کاهش هزینه ها کلاس مهره چندان مورد توجه قرار نمی گیرد.
مهره ها طبق استاندارد های مختلف ساخته میشوند که این استاندارد ها بیانگر نوع دنده ریز و درشت، متریک و غیر متریک و همچنین گوشت و ضخامت مهره ها، پوشش سطحی و متریال آنها می باشد. معروفترین استاندارد های مهره ها در اتصال پیچ شش گوش DIN934 و در اتصال استاد بولت ها استاندارد ASTM A194 می باشد.
اطلاعات سایز مهره با طول گام برای استاندارد DIN 934 و یا معادل آن استاندارد ISO4032 در زیر آورده شده است. رزوه های مهره در این استاندارد از کلاس 6H از DIN13 تبعیت میکند که در دسته دنده های درشت یا Coarse می باشد.
دیدگاه خود را بنویسید