دلایل شکست پیچ و مهره ها -failure در رزوه/هرز شدگی-خستگی

انواع شکست پیچ و مهره ها – دلایلی که باعث Failure در اتصالات رزوه ای ایجاد میشود

پیچ و مهره

Failure در پیچ و مهره چیست؟

انجام آزمون های فراوان برای جلوگیری از Failure(شکست پیچ و مهره ها) ، اقتصادی و عملی نیست بنابراین باید به آنالیز تحلیلی و تجربه طراحان اتکا نمود. عوامل گوناگونی بر نوع شکست تاثیر گذارند. مانند: نوع آلیاژ، عملیات حرارتی، ماشینکاری یا نورد شدن رزوه، فرآیند تولید و فاکتورهای طراحی.

صنایع کوبن راه

تولید و توزیع انواع پیچ و مهره های دستگاه های راهسازی(معدنی -پتروشیمی-سوله سازی-نفت و گاز و ..). انواع کرپی های یوبولت و انواع کرپی ها و اتصالات الواتوری

با مناسب ترین قیمت و کیفیت ارسال به تمام نقاط کشور.

انواع دلایل شکست در پیچ و مهره ها و اتصالات رزوه ای:

 قدرت اتصال ناکافی (Insufficient Clamp Force):

اگر بین هرکدام از اجزای اتصال فاصله بوده و یا پیش تنیدگی مناسب اعمال نشده باشد. نیروهای برشی، موجب آسیب می گردند. فاصله مذکور، در مقیاس میکروسکوپی است. 

تنش بیش از حد در سطح تحمل کننده بار (Excessive Bearing Stress)در پیچ ومهره

اگر تنش اعمالی به سطح زیر گل پیچ یا مهره، بیش از حد تسلیم باشد، اجزای اتصال، در هم فرو رفته و نیروی پیش تنیدگی، کم می شود. گسیختگی معمولا در زیر گل پیچ و یا قسمت ابتدایی رزوه اتفاق می افتد. 

هرز شدگی رزوه ها (Thread Stripping):

وقتی نیروی برشی بیش از حد مجاز به رزوه ها وارد شود، عیب هرز شدگی اتفاق خواهد داد. همانگونه که استحکام و سختی مهره قدری بیشتر از پیچ است. مقاومت آن به هرزشدگی رزوه نیز بیشتر است.

بنابراین در اتصالات، چنانچه بیش از حد مجاز بار اعمال شود و یا خستگی اتفاق بیفتد، ابتدا پیچ شروع به هرز شدن می نماید.

این عیب، تدریجی اتفاق می افتد یعنی هنگام مونتاژ، رزوه سالم به نظر می رسد ولی اولین رزوه ای که بار عرضی به آن وارد شده، شروع به تغییر شکل داده و نیرو را بعد از تسلیم به رزوه های مجاور منتقل می نماید.

مکانیزم کچل شدگی، پیچیده بوده و خم شدن رزوه ها و اتساع مهره (جابجایی شعاعی) نیز در آن دخیل است.

 بار محوری بیش از حد (Axial Overloading) در پیچ و مهره

وقتی نیرویی بیش از حد، به اتصالی وارد می شود، پیچ باری را تحمل می کند که بیش از حد تسلیم آن است.

پیچ به دو طریق دچار Necking یا گسیختگی می شود:

در حالت اول:
پیچ به طور مستقیم و با اعمال بار زیاد Fail میکند که این حالت بعید است زیرا معمولا پیچ، سهم کوچکی از نیروهای وارده به اتصال را تحمل می کند.

در حالت دوم:وقتی بار برداشته شود، پیچ مجبور است قدری تغییر شکل پلاستیکی را به خود ببیند که موجب کاهش پیش تنیدگی و در نتیجه، لق شدگی میگردد.

دلیل خستگی (Fatigue) در پیچ و مهره:

اگر بارهای دینامیک و سیکلی، به اتصالی اعمال شود و یا اتصال در معرض لرزش قرار گیرد، احتمال گسیختگی های ناشی از خستگی افزایش می یابد.

بسیاری از Failure هایی که در اتصالات پیچی رخ میدهند از این گونه اند. یکی از راههای جلوگیری می تواند کاهش قطر قسمت رزوه نشده (Shank) باشد.