گریدهای پیچ
گریدهای پیچ
گریدهای پیچ یکی از مفاهیم کلیدی در صنعت پیچ و مهره به شمار میروند و آگاهی از آنها برای انتخاب صحیح و استفاده مؤثر از این قطعات اهمیت زیادی دارد. گرید یا کلاس پیچ به مجموعهای از پارامترها اشاره دارد که بر اساس آنها میتوان این محصولات را درجهبندی و شناسایی کرد. این درجهبندی، که به شکل اعداد یا علائم اختصاری روی پیچ و مهرهها ثبت میشود، ویژگیها و قابلیتهای این اتصالات را نشان میدهد. با این اطلاعات، میتوان به تواناییهای مکانیکی، از جمله مقاومت و استحکام محصول و نیز میزان گشتاور و درصد کربن در ترکیبات سازنده آن پی برد. در ادامه به توضیحات بیشتری در مورد گریدهای پیچ و انواع آنها خواهیم پرداخت.
تعریف گرید یا کلاس پیچ
آگاهی از گرید یا کلاس پیچ از آن جهت مهم است که مواد و ترکیبات متفاوتی با درجهبندیهای مختلف برای تولید پیچ و مهرهها به کار میروند. در واقع، گرید پیچ تعیینکننده حداکثر مقدار تنشی است که این قطعات میتوانند تحمل کنند. همچنین، با استفاده از این مفهوم میتوان دریافت که برای محکم کردن پیچ و مهرهها از چه ابزاری باید استفاده کرد. اطلاعات مربوط به گرید پیچ به شما کمک میکند تا به درستی از این قطعات استفاده نمایید و در نهایت، انتخاب مناسبی داشته باشید.
تمامی پیچ و مهرهها دارای گریدهای خاصی هستند. این به این معناست که در تولید این قطعات از مقادیر متفاوتی فولاد استفاده میشود و بالاتر بودن مقاومت کششی این مواد باعث میشود تا نیروی گشتاور بیشتری را تحمل کرده و اتصال محکمتری ایجاد کنند. با طراحی استانداردهای گرید پیچ و علامتگذاری آنها روی محصول، اطلاعات لازم برای استفاده بهتر از این اتصالات ارائه میشود. به عنوان مثال، پیچ شش گوش در گریدهای مختلف تولید میشود تا استحکام و دوام آنها مشخص شود. همچنین انواع گریدهای پیچ و مهره را با کلیک برروی لینک میتوانید مشاهده نمایید.
نحوه خواندن گریدهای پیچ
گرید پیچ نشاندهنده میزان سختی، نیروی گشتاور و عملکرد ترکیبات سازنده محصول است. این پیچها معمولاً به سه دسته گرید معمولی، متوسط و با استحکام بالا تقسیم میشوند. متریالی که در ساخت پیچ به کار میرود، حداکثر تنشی که پیچ میتواند تحمل کند را نشان میدهد. برای بیان گرید پیچ، معمولاً دو عدد اعشاری در کنار یکدیگر روی پیچ و مهره قرار میگیرد که میزان کربن مورد استفاده در ساخت آن را مشخص میکند. به این ترتیب، هرچه درصد کربن بیشتر باشد، استحکام و دوام پیچ نیز افزایش مییابد.
رقم اول در این عدد اعشاری نمایانگر میزان مقاومت کششی پیچ است و نشان میدهد که اگر نیروی وارده بیشتر از حد توان پیچ باشد، احتمال شکست آن افزایش مییابد. به عنوان مثال، گریدهای پیچ و مهرهای که کمتر از 8.8 هستند، دارای کربن پایین و مقاومتی نسبتاً کم هستند و در صورت اعمال نیروی زیاد، خطر شکستن آنها بیشتر میشود. رقم دوم نیز مقاومت تسلیم پیچ را بیان میکند و نشاندهنده توان پیچ در هنگام وارد شدن بار حداکثری است. پیچهایی با گرید 12.9 معمولاً به عنوان پیچهای با استحکام بالا شناخته میشوند و میتوانند تا 90 درصد فشار را تحمل کنند. جهت آشنایی با پیچ و مهره سازه میتوانید به این بخش مراجعه نمایید.
استانداردهای گرید پیچ و مهره
گریدهای پیچ بسیار متنوع هستند و هر یک برای محیطها و کاربردهای خاصی مناسب میباشند. اعداد و ارقامی که برای بیان این استانداردها بر روی این اتصالات ثبت میشوند، ارتباط مستقیمی با پارامترهای مختلف در صنایع و مهندسی دارند. با اطلاع از مقاومت کششی یک پیچ، میتوان به میزان فشاری که محصول میتواند تحمل کند پی برد و از بروز مشکلات ناشی از انتخاب نادرست جلوگیری کرد.
این گریدها بر اساس استانداردهای مختلفی تعیین میشوند که در ادامه به معرفی آنها میپردازیم:
- گرید آمریکایی SAE
انجمن ASTM مسئولیت تدوین استانداردهای مربوط به ابزارها و مواد در صنایع خاص را بر عهده دارد. تمامی محصولات تولیدی در صنعت پیچ و مهره مطابق با این استانداردها هستند. علامتگذاری این استاندارد به صورت SAE و با گرید 2 آغاز میشود. پیچهای تولیدی با گرید 2 معمولاً از فولاد با کربن پایین ساخته شده و مقاومت کششی پایینی دارند. رایجترین گریدها در استاندارد آمریکایی شامل A325 و A490 هستند که به دلیل وجود کربن بیشتر، استقامت بالاتری نسبت به گرید 2 دارند.
- گرید متریک
گرید متریک در پیچ و مهرههای تولیدی با این استاندارد، با دو عدد که توسط یک نقطه از هم جدا شدهاند، مشخص میشود. علامت اختصاری این گرید ISO است و رقم اول نشاندهنده میزان بار وارده برحسب مگاپاسکال و رقم دوم نسبت بار فشاری و خمشی است. هرچه این اعداد بالاتر باشند، استحکام و توان پیچ نیز بیشتر خواهد بود.
- گرید DIN
استاندارد DIN برای تولید انواع پیچ و مهره در کلاسهای مختلف به کار میرود و اغلب برای سازههای بزرگ فولادی استفاده میشود. از محصولات تولیدی مطابق با این استاندارد میتوان به واشر، پیچ خودکار و پیچ متری اشاره کرد. نمونههایی مانند پیچ HV و پیچ آلن نیز مطابق با این استانداردها تولید میشوند.
مشخصات انواع گرید پیچ
گریدهای پیچ انواع مختلفی دارند که هر یک برای کاربردهای متفاوتی مناسب هستند. کلاس یا گرید پیچ یک استاندارد بینالمللی است که ویژگیهای گوناگونی را در بر میگیرد و به مصرفکننده کمک میکند تا پیچ مورد نظر خود را به راحتی انتخاب کند. در ادامه، به بررسی مشخصات هر گرید خواهیم پرداخت:
- پیچهای گرید 2:
این پیچها حاوی کربن کمتری هستند و برای اتصالات سبک مناسباند. حداقل مقاومت کششی آنها 57000 psi است. - پیچهای گرید 5:
این پیچها دارای 5 خط شعاعی هستند و از فولاد با کربن متوسط ساخته میشوند. مقاومت کششی آنها به ترتیب 85000 psi و 74000 psi است. - پیچهای گرید 8:
از فولاد آلیاژی با کربن متوسط ساخته میشوند و دارای 6 خط شعاعی هستند. این پیچها مقاومتی معادل 130000 psi دارند. - پیچهای گرید S:
این پیچها قادر به تحمل بارهای سنگینی هستند و برای کاربردهای صنعتی سنگین مناسباند.
تاثیر گرید پیچ و مهره بر کاربرد آنها
در نهایت، گریدهای پیچ و مهره در انتخاب این اتصالات بسیار مهم هستند، زیرا اشتباه در به کارگیری آنها میتواند منجر به باز شدن آسان یا شکستگی آنها شود. هر یک از این پیچها برای کاربردهای خاصی طراحی و بهینه شدهاند و آگاهی از ویژگیهای آنها به انتخاب صحیح کمک میکند.
به عنوان مثال، پیچها در گریدهای 4.6 و 5.6 معمولاً از فولاد کم کربن ساخته میشوند، در حالی که گریدهای 8.8 و بالاتر از فولاد با کربن بالا و تیتانیوم تولید میشوند. این تفاوتها سبب میشود که پیچهای فولادی و گالوانیزه به دلیل استحکام بیشتر، انتخاب بهتری برای استفاده در محیطهای صنعتی با مواد خورنده باشند.
بنابراین، میتوان نتیجه گرفت که گرید پیچ و مهره عامل اصلی در تعیین سختی و مقاومت کششی و برشی محصول است. این اطلاعات در دستوالعملهای مهندسی برای انتخاب مناسب این محصولات بسیار مهم است. به همین دلیل، شناخت گریدها و کاربردهای آنها میتواند به انتخاب دقیقتر و مطمئنتر کمک کند.
شمارهگذاری و گرید پیچ و مهره
پیچها در انواع مختلف گرید برای کاربردهای متفاوت و شرایط محیطی متنوع طراحی شدهاند. در ادامه، به بررسی هر یک از این درجات و ویژگیهای آنها خواهیم پرداخت:
گرید 2
پیچهای گرید 2 معمولاً از فولاد با کربن کم یا متوسط ساخته میشوند و هیچ خط شعاعی ندارند. این پیچها با اندازههای اسمی از 1/4 اینچ تا 3/4 اینچ دارای حداقل استحکام کششی حدود 57,000 psi هستند و برای اندازههای 3/4 اینچ تا 1/2 اینچ این مقدار به 36,000 psi میرسد.
گرید 5
پیچهای گرید 5 دارای 5 خط شعاعی هستند و از فولاد کربن متوسط تولید میشوند. این پیچها در دو محدوده اندازه 1/4 اینچ تا 1 اینچ و 1 اینچ تا 1 1/2 اینچ موجود هستند که به ترتیب دارای بار اثبات 85,000 psi و 74,000 psi هستند.
گرید 8
پیچ خشکه کلاس 8 از فولاد آلیاژی کربن متوسط ساخته میشوند و دارای 6 خط شعاعی هستند. اندازههای اسمی این پیچها میتواند از 1/4 اینچ تا 1 1/2 اینچ باشد و حداقل استحکام آنها 130,000 psi است. بار کششی حداکثری برای این پیچها حدود 120,000 psi است.
گرید S
پیچهای گرید S توانایی تحمل 45 تا 49.9 تن تنش در هر 6.45 سانتیمتر مکعب را دارند. این پیچها سنگین و بادوام هستند و در انواع کاربردهای سنگین مورد استفاده قرار میگیرند.
مقایسه پیچ و مهره بر اساس گرید
بسیاری از اوقات، اتصالات موقت دستگاهها به راحتی باز میشوند یا بستها دچار سایش و خمیدگی میشوند و در مکانهای تهاجمی زنگزدگی و فرسایش پیچها مشاهده میشود. این مسائل معمولاً به دلیل انتخاب نادرست نوع پیچ و مهره رخ میدهد. هر یک از این محصولات بهطور خاص برای یک کاربرد طراحی و بهینهسازی شدهاند.
پیچها بر اساس میزان مقاومت کششی و تنش مکانیکی که میتوانند تحمل کنند، طبقهبندی میشوند. بهطور کلی، عدد بالاتر نشاندهنده قدرت بیشتر است.
انواع پیچ و خواص آنها
- گرید 2: این نوع پیچ از فولاد با کربن کم یا متوسط ساخته شده و دارای استحکام کششی کمتری است.
- گرید 5: این پیچها از فولاد کربن متوسط ساخته میشوند و نسبت به گرید 2 ظرفیت نگهداری بهتری دارند.
- گرید 8: پیچها و مهرههای این گرید از فولاد آلیاژی کربنی ساخته شدهاند و برای تحمل بارهای سنگین طراحی شدهاند.
- گرید S: این پیچها میتوانند وزن بیشتری را تحمل کنند و در کاربردهای نیازمند بارهای بالا استفاده میشوند.
استفاده از انواع پیچ و مهره بهعنوان یکی از روشهای اتصال غیر دائمی، در خانه و صنعت رایج است. برای ایجاد اتصالات محکم بین دو قطعه، باید از پیچ و مهرههای مناسب استفاده کرد تا از باز شدن آسان و آسیب به طراحی جلوگیری شود.
تأثیر گرید بر کاربرد پیچ و مهره
بسته به نوع استفاده، پیچها معمولاً از چدن کمکربن (گریدهای 4.6 و 5.6) و چدن پرکربن (گرید 8.8 و بالاتر)، فولاد و تیتانیوم ساخته میشوند. هر یک از این مواد دارای مزایا و معایب خاص خود هستند که ویژگیهای منحصر به فردی به پیچها میدهد. پیچهای فولادی و گالوانیزه بهدلیل مقاومت بالا در برابر زنگزدگی و خوردگی، بهترین گزینه برای محیطهای مرطوب و صنعتی و همچنین شرایط اسیدی و خورنده هستند.
گرید پیچ و مهره عامل مهمی در تعیین سختی، تنش کششی، تنش برشی، پیچش و خواص فیزیکی و ذاتی آنها است. در واقع، این مشخصات در دستورالعملهای مهندسی برای انتخاب پیچ و مهره مشخص شده است. بهطور کلی، مشخصات ابعادی مهرهها و پیچها بر اساس این کلاس یا گرید تعیین میشود.
کلاس پیچ و مهرهها با دو عدد نشان داده میشود که طبق سیستم استانداردهای بینالمللی تعیین شدهاند. عدد اول نشاندهنده مقدار بار کششی بر حسب کیلوگرم است که یک میلیمتر مربع از سطح مقطع پیچ میتواند تحمل کند و عدد دوم درصد بار اولیه است که پیچ میتواند بدون تغییر شکل تحمل کند.
پیچ و مهرههای کلاس 5.6 که به نام چدن نیز شناخته میشوند، همراه با مهرههای کلاس 5 در استانداردهای DIN931 و DIN933 تولید میشوند. این پیچ و مهرهها نسبت به کلاسهای بالاتر کربن کمتری دارند و از نظر انعطافپذیری بهتر هستند، اما دوام کمتری دارند. هر میلیمتر مربع از سطح مقطع این پیچ میتواند بار 50 کیلوگرمی را تحمل کند و تا 60 بار بدون تغییر شکل بار را نگهداری نماید.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.