آشنایی با استاندارد موضوعی پیچ و مهره

استانداردهای موضوعی از قدیمی‌ترین استانداردهای موجود در جهان هستند و همه دسته بندی‌ها در صنعت را شامل می‌شوند. امروزه استاندارد DIN، ISO و UTS به عنوان معیارهای غالب میان صنایع بی‌شماری پدید آمده‌اند که باعث ایجاد عرصه‌ای بالقوه برای جلوگیری از انتخاب اشتباه می‌شوند. این مقاله، تاریخچه و همچین سیر تحول و آینده این استانداردهای مهم را که اغلب در هنگام خرید پیچ و مهره نادیده گرفته می‌شوند را بررسی می‌کند.

ممکن است غیرمنطقی به نظر برسد که موردی مانند پیچ و مهره با چند کارکرد محدود، دامنه وسیعی از استانداردها را ایجاد کند. بطور کلی، یک پیچ دارای دو کارکرد اصلی است: حرکت چرخشی را به حرکت خطی تبدیل کند و قطعات را به صورت یکپارچه نگه دارد؛ از باز شدن یا کشیده شدن قطعات گیره‌دار مانند اتصال‌دهنده‌های رشته‌ای جلوگیری کند.

تاریخچه استاندارد در مورد پیچ و مهره

استانداردسازی پیچ و مهره از اوایل قرن 19 برای تسهیل سازگاری بین تولیدکنندگان و کاربران مختلف تحول یافته است. در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، مهندسان دریافتند که اطمینان از قابلیت تعویض ایمن پیچ و مهره، اقدامی چند منظوره و چالش برانگیز است که به بیش از استانداردسازی قطر اصلی و زمینه کاری برای کاربری‌های خاص نیاز دارد. در این دوره بود که تجزیه و تحلیل‌های پیچیده‌تر، مشخص کرد که متغیرهای مهمی مانند قطر و سطح، چقدر می‌توانند که مهم و تاثیرگذار باشند.

قرن 3 قبل از میلاد : ارشمیدس که در قرن 3 قبل از میلاد در یونان زندگی می‌کرد؛ به عنوان مخترع پیچ شناخته می‌شود.

1800 میلادی: هنری مودسلی اولین تراش کاری پیچ برش صنعتی را توسعه داد و تنظیم مرحله استاندارد سازی اندازه‌های پیچ را انجام داد.

سال 1841: جوزف ویتورث، اولین سیستم استاندارد ویت وورت انگلیس را ابداع کرد که بعد از آن سیستم استاندارد ملی ایجاد شد.

1864 میلادی: شرکت فروشندگان ویلیام، استاندارد ایالتی ایالات متحده را بر اساس اینچ معرفی کرد، یکی از 90 حق اختراعات ثبت شده او که برش پیچ را ساده‌تر می‌کند.

1898:کنگره بین المللی استاندارد سازی موضوعی پیچ‌ها در زوریخ، یک گام جسورانه برای متحد کردن سیستم استانداردهای موضوعی متریک برداشت.

1947:سیستم بین المللی واحدها (ISO) تاسیس شد که امکان گسترش سیستم متریک را فراهم می‌کند.

1949:سیستم متحد موضوعی آمریکا (UTS) با هدف متحد کردن استانداردهای موضوعی مبتنی بر اینچ تصویب شد.

استاندارد موضوعی متریک

موضوعات متریک اکثرا در سال 1898 توسط کنگره بین المللی برای استانداردسازی پیچ تنظیم شدند؛ اما استانداردهای موضوعی متریک جداگانه در فرانسه، آلمان و ژاپن مورد استفاده قرار گرفتند و سوئیس‌ مجموعه‌ای از قوانین را برای ساعت‌های مچی خود در نظر گرفتند. روند استانداردسازی هنوز ادامه دارد و استانداردهای موضوعی متریک و تجربی هنوز هم به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. قوانین استاندارد معمولا توسط كدهای كلمات كوتاه شناسايی می‌شوند كه شامل پيشوند تعاريف استاندارد موضوعی جداگانه نيز می‌شوند.

نظریه هوببرتز در مورد استانداردهای پیچ و مهره

استانداردهای اضافی، محصول هندسه‌های مورد نظر برای پیچ‌ها و مهره‌ها بر اساس استانداردهای موضوعی شناسایی می‌شوند تا نیازهای ویژه برنامه‌ها را به طور خاص برآورده سازند و سازگاری با ابزارها و آچارهای سفت کننده را تسهیل کنند. به گفته هندریک هوببرتز، از AFS (Advanced Fastening Solutions GmbH)، شرکت اسپین آف از دانشگاه سیگن آلمان، استانداردهای مختلفی با گذشت زمان تکامل یافته‌اند. این امر به دلیل نیاز به رعایت مواردی از قبیل جابجایی آسان، ظرفیت بارگیری و سرعت محکم یا زمان سفت شدن است که باعث بالاتر رفتن سرعت انجام کار می‌شود.

هوببرتز می‌گوید: در مورد اتصالات برقی و اتصال دهنده‌های پیچشی، انواع زیادی از استانداردهای موضوعی وجود دارند، اگر چه فقط تعداد محدودی از استاندارد‌ها به طور معمول برای محکم کردن پیچ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. مهم‌ترین موضوعات استاندارد ISO و UTS است که عمدتا در مهندسی مکانیک مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین استانداردهایی برای پیچ‌های مخصوص بهره‌برداری و پیچ‌های پیچشی وجود دارد که به طور فزاینده در مهندسی مکانیک با فلزات و پلاستیک‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

همچنین استاندارد‌هایی برای پیچ و مهره‌های مورد استفاده در پروفیل‌های ویژه وجود دارند. برای اتصالات مورد استفاده در صنایع برقی، استاندارد‌های اسپیندل نورد و رشته ذوزنقه‌ای وجود دارند. هوببرتز می‌گوید: نکته منفی در بسیاری از استانداردها این است که آن‌ها باعث پیچیدگی زیادی می‌شوند. اما روند صعودی این است که استانداردها جایگزینی آسان و هزینه کم برای تولید را تسهیل می‌کنند، که در واقع منشا استانداردسازی است.

مثلث استاندارد پیچ و مهره

اکثر قوانین مثلثی بر اساس یک مثلث متساوی الساقین ساخته شده‌اند و به شکل حرف V شناخته می‌شوند. برای اتصالات V شکل 60 درجه، مثلث‌های ایزوله‌ای به طور خاص تحت عنوان متساوی الاضلاع شناخته می‌شوند. این مثلث استاندارد در موضوعات مختلف مقیاس پذیر است. متداول‌ترین فرم برای اتصال، فرم 60 درجه‌ای است که در موضوعات ISO متریک و UN وجود دارد. سایر استانداردهای موضوعی گاهی اوقات برای کاربردهای خاص مانند فناوری پزشکی، در مهندسی هواپیمایی یا فضانوردی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

به دلیل حفظ مقاومت در تولید، اتصال‌دهنده‌های پیچی به صورت کاملا تیز ساخته نمی‌شوند. به این ترتیب قطر ریشه برای جلوگیری از خرابی ناشی از خستگی باید از شعاع کاملا مشخص ریشه برای ظرفیت بارگذاری بالا تحت بارهای ارتعاشی استفاده کند.

 انواع استاندارد موضوعی پیچ و مهره

  • متداول‌ترین موضوعات مورد استفاده امروزه در مورد پیچ‌ و مهره در سیستم متریک (ISO (M برای تامین اهداف و موضوعات BSP، برای لوله‌ها است. این موارد جز اولین استانداردهای بین المللی بودند كه هنگام تاسیس سازمان بین المللی استاندارد در سال 1947 با آن‌ها موافقت شد.
  • اصول طراحی موضوعات پیچ متریک استاندارد ISO (موضوعات سری M) در استاندارد بین المللی ISO 68-1 تعریف شده است. هر رشته با قطر غالب آن D و لایه‌های P آن مشخص می‌شود.
  • ISO متریک DIN 13-1 مشخصات استاندارد جهانی است که دارای برچسب حرف M است و عدد مقابل آن قطر اسمی را نشان می‌دهد. زاویه جانبی استاندارد، 60 درجه تعیین و برای هر سایز با قطر اسمی، اندازه گام نیز تعریف شده است.
  • ISO Metric Fine Thread DIN 13-2 تا 13-11: در مقایسه با موضوعات استاندارد، یک رشته ریز دارای گام کوچک‌تر است که امکان بارگذاری بیشتر را فراهم می‌کند و خطر کمتری در خصوص شل شدگی آن را تهدید می‌کند. به عنوان مثال از تنظیمات دقیق‌تر نیز برای تنظیم پیچ و مهره در وسایل اندازه‌گیری استفاده می‌شود. این اصطلاح شامل حرف M، قطر اسمی و عرض محل نصب (به عنوان مثال M12 x 1،5) است. زاویه جانبی همچنان 60 درجه است.
  • موضوعات ANSI B1.1: UNC در رشته‌های ضخیم یکپارچه. موضوعات NC و UNC قابل تعویض هستند، به روشی مشابه با متریک و رشته متریک ISO. زاویه جانبی 60 درجه است.

درباره استاندارد URS

استاندارد (Unified Thread (UTS یک فرم و سری استاندارد به همراه هزینه‌ها، مقاومت و باربری برای موضوعات پیچی است که اغلب در ایالات متحده و کانادا استفاده می‌شود. این استاندارد اصلی برای پیچ و مهره و طیف گسترده‌ای از اتصال دهنده‌های رشته‌ای دیگر در این کشورها است.

UTS همان مشخصات 60 درجه‌ای با پیچ متریک ISO را به همراه دارد، اما ابعاد اسمس هر رشته UTS (قطر بیرونی و زمینه) به جای یک میلی متر به عنوان کسری از اینچ انتخاب می‌شوند. تعریف ظرفیت باربری مجاز به گونه‌ای پوشش داده شده است که در مقایسه با موضوع متریک ISO متفاوت است. UTS در حال حاضر توسط ASME / ANSI در ایالات متحده کنترل می‌شود.

تعیین استاندارد برای موضوع UTS عددی است که قطر اسمی (اصلی) رشته را نشان می‌دهد و به دنبال آن تعداد نخ‌های اینچ (به عنوان مثال 3/8 – 12). برای قطرهای کوچک‌تر از 4/1 اینچ، قطر با عدد صحیحی تعریف شده در استاندارد نشان داده شده است. برای تمام قطرهای دیگر، این واحد بر حسب اینچ ارائه شده است.

 

0 0 رای
رتبه بندی
به اشتراک گذاری بر روی facebook
Facebook
به اشتراک گذاری بر روی google
Google+
به اشتراک گذاری بر روی twitter
Twitter
به اشتراک گذاری بر روی linkedin
LinkedIn
به اشتراک گذاری بر روی pinterest
Pinterest
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
نظرات
مشاهده همه نظرات