استفاده از پیچ در سازه ها و ماشین آلات مختلف رواج زیادی دارد و مهم است که در قطعاتی که بیش از یک پیچ برای اتصال نیاز دارند؛ ترتیب مناسبی برای سفت کردن آن‌ها در نظر گرفته شود. نحوه صحیح سفت کردن پیچ ها یا باز و بسته کردن آن، اهمیت بالایی در امنیت، مقاومت و افزایش کاری ماشین آلات و حتی خود پیچ دارد.
مقایسه روش‌های سفت کردن پیچ
سفت کردن پیچ ها در اتصالات پیچیده به صورتی صحیح، کار دشواری است. به صورت کلی چندین روش مختلف سفت کردن وجود دارد که هر کدام دارای مزایا و معایب مخصوص به خود هستند. در صنایع مختلف، روش های متفاوتی در کاربردهای خاص ترجیح داده می‌شوند. معمولا روش‌های سفت کردن پیچ ها را می‌توان طبق اصل نحوه پیش بارگذاری طبقه بندی کرد. برای این کار دو اصل اساسی وجود دارد:
- سفت شدن با چرخش (با گشتاور، زاویه و عملکرد کنترل شده)، در حالتی که پیچ چرخانده می‌شود تا بتواند مستقیما پیش بارگذاری را اجرا کند.
- تحت فشار قرار دادن (هیدرولیک، حرارتی، مکانیکی)، فضایی که پیچ بدون چرخاندن سفت می‌شود، به طور معمول این کار با استفاده از وسایل مخصوص انجام می‌شوذ.
برای پیچ و مهره های بزرگ، به خصوص برای اندازه های بالاتر از M39 یا 1.5 اینچ، باید از روش های خاصی استفاده شود. سه روش محکم کردن که در زیر توضیح داده شده، بیشترین استفاده را دارند.
1. چرخاندن با در نظر گرفتن گشتاور
اگر اتصال با چرخاندن محکم شود، فقط 70٪ از قدرت عملکرد پیچ قابل استفاده است. زیرا تقریبا 30٪ از نیرو به دلیل فشارهای چرخشی ناشی از چرخش از بین می‌رود.
2. کشش هیدرولیک
در کشش هیدرولیکی با استفاده از یک ابزار هیدرولیک قدرتمند، پیچ به 90٪ قدرت عملکرد مجاز می‌رسد. مهره به پایین، چرخانده شده و به اعضای سفت شده، چسبانده می‌شود. هنگامی که فشار هیدرولیک کم می‌شود، پیچ مجددا به حالت قبل بر می گردد تا مهره را سفت کند.
بدین ترتیب تقریبا یک سوم بار تولید شده توسط ابزار هیدرولیکی از بین می رود. بنابراین، فقط در حدود 66٪ از قدرت عملکرد پیچ قابل استفاده است. برای پیچ های طولانی تر، این مقدار ممکن است تا 80٪ افزایش یابد.
3. کشش مکانیکی با فشارگر های multi-jackbolt
با استفاده از MJT های Superbolt، پیچ های کوچک بدون چرخاندن پیچ روی رزوه اصلی سفت می‌شوند. پیش بارگذاری توسط این پیچ ها به طور مستقیم روی پیچ عمل می‌کند و در این حالت، استرس پیچشی مضر وجود ندارد. در این روش می‌توان تا 90٪ از قدرت عملکرد استفاده شود.
استفاده از واشر های هزار خار برای سوراخ های بزرگ
در بعضی از طرح ها، از سوراخ های شکاف دار یا بزرگ به منظور تسهیل در موقعیت یابی قطعات در زمان مونتاژ یا تنظیم تراز کردن قطعات استفاده شده است. با این حال، یک سوراخ منجر به کاهش سطح تماس بین اتصال دهنده و مواد بستر در هنگام سفت کردن پیچ ها می‌شود؛ بنابراین استرس فشاری در مواد بستر افزایش می‌یابد و لبه‌های یک سوراخ بزرگ ممکن است که با تغییر شکل همراه باشد.
استفاده از این واشرها به خاطر افزایش قطر بیرونی، بار را در یک سطح بزرگ تر توزیع می کند و تنش فشاری در مواد بستر را کاهش می دهد. به منظور بهینه سازی توزیع بار، استفاده از بست های فلنج دار مفید است. به این ترتیب از خم شدن واشرها و تغییر شکل لبه های سوراخ های شکاف دار می‌توان حتی در هنگام چفت شدن بست ها از یک پیش بارگذاری زیاد جلوگیری کرد.
شرکت دیاکو واشر هایی را با قطر بیرونی بزرگ تر، به اصطلاح sp، در اندازه‌های NL36sp در فولاد و NL30spss در استیل ضد زنگ برای استفاده در سوراخ های بزرگ یا شکاف دار ارائه می‌دهد.
آیا می‌توان واشر دیگری را همراه با واشر هزار خار قرار داد؟
استفاده از واشر های هزار خار به طور مستقیم بر روی سطح توصیه می‌شود. واشر اضافی فقط در صورت قفل شدن با واشر های هزار خار قابل استفاده است. واشر های هزار خار قفل می‌شوند و از چرخش پیچ در سطوح مجاور جلوگیری می‌کنند. اگر واشر زیرین کاملا قفل نشده باشد، ممکن است چرخش هنوز رخ دهد و در نتیجه باعث از بین رفتن قابل توجه فشار گیره خواهد شد. کمبود فشار گیره به نوبه خود، منجر به خرابی و خستگی در اتصال می‌شود. همچنین توجه داشته باشید که واشر اضافی منجر به از دست رفتن فشار گیره می‌شود.
در کاربردهایی که سطح برای سفت کردن پیچ ها با واشرهای هزار خار بسیار سخت است، می‌توان از واشر زیرین نرم تری برای ایجاد این علامت ها استفاده کرد. با این وجود، چرخش دادن واشر زیرین غیر ممکن است. این کار را می‌توان با استفاده از یک واشر که به اندازه کافی بزرگ است به دست آورد، به عنوان مثال می‌توان با دو پیچ آن را ایمن کرد.
