تحقیق مقاله اتصالات موقت ‌

1 پیچ ها

تعریف پیچ : پیچ قطعه استوانه ای است که بر سطح استوانه آن شیاری مارپیچ ایجاد شده است. و  از آن برای اتصال قطعات به کمک مهره استفاده می شود البته برخی اوقات با حدیده کردن قطعه بدون کمک مهره نیز می توان اتصال را عملی کرد. به طور کلی از پیچ برای بستن قطعاتی استفاده می شود که بتوان به سهولت از هم جدا کرد. از پیچ همچنین برای ایجاد نیروی طولی زیاد در پرسها و گیره ها و برای تبدیل حرکت دورانی به حرکت مستقیم در ماشین تراش و … استفاده می گردد.

2 معرفی قسمتهای مختلف پیچ : پیچ شامل دو قسمت اصلی سر و بدنه می باشد. سرپیچ به اشکال مختلف از قبیل شش گوش ، گرد ، عدسی ، خزینه ای ، استوانه ای و شش گوش و چهارگوش داخلی (آلن) تولید می شود که آچارها می توانند با آن درگیر شوند. قسمت بدنه پیچ استوانه أی شکل است و روی سطح جانبی آن دنده کاری شده است. دنده کاری نیز عبارت از ایجاد شیارهایی به صورت مارپیچی است . شیارها به صورت مثلث ، مربع ، ذوذنقه و نیم دایره بر روی سطح جانبی بدنه ایجاد می شوند.

یک دنده پیچ عبارت است از مسیر مارپیچی که بر روی استوانه پیچ قرار دارد که اگر استوانه را گسترش دهیم متوجه می شویم که یک دنده یا مارپیچ عبارت از وتر مثلث قائم الزاویه ای است با قاعده برابر محیط دایره و ارتفاعی معادل گام است . این ارتفاع عبارت از فاصله ای است که در یک دور کامل بر روی سطح جانبی استوانه بوجود می آید و گام پیچ نامیده می شود.

در مثلث قائم الزاویه  ی بالا زاویه قاعده و وتر مثلث زاویه مارپیچ نامیده می شود و تانژانت این زاویه را شیب مارپیچ می گویند.

چنانچه جهت صعود مارپیچ روی قسمت مرئی استوانه با محور قائم از چپ به راست باشد پیچ راست گرد است و اگر از راست به چپ باشد پیچ چپ گرد است.

در پیچ راست گرد برای باز کردن مهره لازم است آن را در جهت خلاف عقربه های ساعت بچرخانیم . دنده کاری در پیچها ممکن است یک راهه و یا چند راهه باشد پیچی را که مارپیچهای آن فقط از تراش یک مارپیچ ساخته شده باشد پیچ یک راهه گویند. در صورتی که پیچ چند راهه عبارت از پیچی است که مارپیچ های آن از تراش چندین مارپیچ به موازات هم به وجود آمده باشد. در پیچهای چند راهه چون معمولاً شیب دنده ها زیاد است از آنها برای کورس زیاد و نیروی کم استفاده می شود.

مشخصات پیچها ، معمولاً با ابعاد و گام پیچ تعیین می شوند.

الف) پیچها به کمک ابعادشان که عبارت از قطر بزرگتر ، قطر کوچکتر ، گام پیچ و طول قسمت دنده کاری است مشخص می شوند.

قطر بزرگتر عبارت از قطر اصلی و قطر خارجی پیچ است که می توان آن را توسط اندازه گرفت . این قطر با حرف d نشان داده می شود.

قطر کوچکتر عبارت از قطر داخلی یا هسته مرکزی پیچ می باشد که تحت تراش قرار نگرفته است . این قطر با حرف d1  نشان داده می شود.

گام پیچ عبارت از مقدار طولی است که پیچ در یک دور گردش بالا یا پایین می رود. این طول مساوی فاصله دو دنده مجاور هم در پیچ یک راهه است و با حرف p نشان داده می شود.

طول پیچ ، طول قسمت استوانه ای است ‌که در زیر سر پیچ قرار دارد . طول پیچ با قطر آن تناسب دارد.

معرفی انواع پیچها :

پیچها را از نظر شکل و پروفیل دنده به انواع مختلفی تقسیم می کنند که عبارت اند از :

1 دنده مثلثی که بیشتر از انواع دیگر متداول است و دارای مقاومت خوب برای اتصالهای مکانیکی می باشد.

2 دنده مربع که برای اتصالات دایم و تحت فشار بکار می رود.

3 دنده ذوزنقه ای که برای انتقال حرکت و نیرو مورد استفاده واقع می شود.

4 دنده اره ای که شکل دنده های آن ذوزنقه قائم الزاویه است و برای انتقال حرکت و نیرو در یک جهت بکار می رود.

5 دنده گرد که برای قطعاتی که در معرض ضربه قرار می گیرند مورد استفاده قرار  می گیرد.

انواع فرم و پروفیل دنده های پیچها در شکل زیر به منظور مقایسه نشان داده شده است. پیچها از نظر شکل و پروفیل دنده ها دارای استانداردهای مختلفی هستند که عبارت اند از: پیچهای بین المللی متری ، پیچهای اینچی ، پیچهای لوله اینچی و پیچهای مخصوص .

الف پیچهای بین المللی متری: این رشته براساس دستگاه متری پایه گذاری شده است . دنده ها در این سیستم به شکل مثلث متساوی الاضلاع است که رأس دنده های آن در یک هشتم ارتفاع مثلث در پیچ و یک چهارم ارتفاع در مهره بریده شده اند. همچنین ته شیارهای آن در یک ششم ارتفاع مثلث در پیچ و یک دوازدهم ارتفاع در مهره گرد شده اند. به این ترتیب یک فضای خالی بین پیچ و مهره ایجاد می شود که مخزن خوبی برای روغن                    می باشد و در بازکردن و بستن پیچ و مهره از اصطکاک خشک جلوگیری می کند و در نتیجه دوام آن را افزایش می دهد. در این دسته ، پیچ را با قطر و گام به میلیمتر مشخص می کنند . مانند پیچ M20 که عدد 20 معرف قطر پیچ و حرف M  معرف سیستم آن می باشد . در سیستم متری دو سری پیچ یا رزوه وجود دارد.

1 پیچ سری دنده ظریف که از قطر 1/0 تا 5/5  میلیمتر تولید می شوند.

2 پیچ سری دنده درشت که از قطر 6 میلیمتر به بالا ساخته می شوند.

قطر متوسط: برای کنترل سطوح مارپیچی دنده ها و رفع خطاهای تراش به هنگام پیچ سازی در این رشته از عاملی به نام قطر متوسط یا قطر میانی یا قطر گام که با d2 نشان داده        می شود استفاده می کنند. این قطر از وسط ارتفاع مثلثهای دنده ها اندازه گرفته می شود.

پیچها و مهره ها از نظر ابعاد، استاندارد شده هستند.

ب پیچهای اینچی : پیچهای به دو دسته انگلیسی ویت ورث و امریکایی سلزر تقسیم می شوند:

1 دسته پیچهای انگلیسی ویت ورث :این سیستم در انگلستان و برخی ممالک دیگر رایج است. دنده ها در این دسته به صورت مثلث متساوی الساقین با زاویه رأس 55 درجه است که رأس دنده ها و ته شیارهای آن در فاصله    ارتفاع از رأس مثلث گرد شده است . قطر بزرگتر پیچ در این سیستم بر حسب اینچ بیان می شود و گام آن عبارت از تعداد دنده ها در یک اینچ طول قسمت دنده کاری شده می باشد. گام پیچ بر حسب میلیمتر نیز از فرمول     به دست می آید. به عنوان مثال پیچی به قطر 1 اینچ که دارای 8 دندانه در یک اینچ طول است دارای گامی مساوی    میلیمتر می باشد.

2 دسته پیچهای امریکایی سلرز : این دسته دو دسته متری و ویت ورث قرار دارد. بدین معنی که مشخصات دنده های آن از هر دو دسته گرفته شده است. دنده ها در این دسته یک مثلث متساوی الاضلاع است که رأس دنده ها و ته شیارهای آن در     ارتفاع مثلثها بریده شده اند. قطر پیچ در این دسته بر حسب اینچ بیان می شود  و گام آن عبارت از تعداد دنده ها در یک اینچ است و هیچ فضای خالی بین مهره و پیچ وجود ندارد. گام این پیچ بر حسب میلیمتر نیز از فرمول p=25/4 تقسیم بر N به دست می آید. در این فرمول N عبارت از تعداد دنده ها در یک اینچ است.

ج پیچهای لوله اینچی :

1 دسته ویت ورث پای گاز این نوع دنده کاری برای لوله هایی که دارای ضخامت کم هستند مورد استفاده قرار می گیرد. پروفیل این پیچها پروفیل ویت ورث است که تناسب قطر گام آنها متفاوت است. بدنه پیچ مخروطی است و شیب آن   می باشد حال آنکه مهره ای که روی این بدنه مخروطی سوار می گردد استوانه ای انتخاب می شود تا آب بندی کامل فراهم گردد.

2 دسته بریگ این نوع دنده کاری برای لوله های آب و انتقال گاز و سیالات مختلف به کار می رود. دنده ها در این دسته ، مثلث متساوی الساقین است که رأس دنده ها و ته شیارها به اندازه شعاعی مساوی P33/0r=  گرد شده باشد. گام پیچ مساوی قاعده مثلث است و ارتفاع مثلثها با در نظر گرفتن رأس دنده و ته شیارها باید مساوی P8/0 باشد . قطر و گام پیچ در این دسته بر حسب میلیمتر است.

د پیچهای دنده ذوزنقه ای: دنده های این دسته به صورت ذوزنقه متساوی الساقین با زاویه رأس 30 درجه می باشد. ارتفاع دنده این دسته در حدود نصف گام پیچ است. دنده کاری این پیچها بر اساس سیستم بین المللی متری پایه گذاری شده است. این پیچها اغلب برای تبدیل حرکت دورانی به خطی در دو جهت مانند پیچهای ماشین تراش و… به کار می روند. بازده پیچهای دنده ذوزنقه ای از پیچهای دنده مثلثی بهتر است و مقاومت آنها بیشتر است.

ه _ پیچهای دنده اره ای :  پیچهای دنده اره ای دارای اندازه های میلیمتری هستند و زاویه پهلوی دندانه های آن 30 درجه است و برای انتقال نیروهای یک طرفه در ساختمان پرسها مورد استفاده قرار می گیرند . این پیچها همچنین در جرثقیلها و جکها به کار می روند و به علت دشواری ساخت ترجیح داده می شوند که به جای آنها از پیچهای دنده ذوزنقه ای
استفاده شود.