[ידע מהדק] סוגי חוטים ומאפיינים מכניים של ברגים

I. סוגי חוטים

חוטים מחולקים לשתי קטגוריות עיקריות לפי מטרותיהם: חוטי חיבור וחוטי שידור.

1. חיבור חוטים

חוטי חיבור מתחלקים לשני סוגים: חוטים רגילים וחוטי צינור, המשמשים בעיקר לחיבור רכיבים. ישנם ארבעה חוטים סטנדרטיים בשימוש נפוץ, כלומר: חוטים רגילים-גסים, חוטים רגילים-עדינים, חוטי צינור וחוטי צינור מחודדים.

① צורת החוט של חוטים רגילים היא משולש שווה צלעות (זווית החוט היא 60 מעלות). ההבדל בין חוטים עדינים-וחוטים-גסים הוא שתחת אותו קוטר עיקרי, הצליל של חוטי פס-עדין קטן יותר מזה של חוטים-גסים.

② צורת ההברגה של חוטי צינור וחוטי צינור מחודדים היא משולש שווה שוקיים (זווית הברגה היא 55 מעלות). חוטי צינור משמשים בעיקר לחיבור צינורות מים, צינורות נפט, צינורות גז וצינורות אחרים. חוטי צינור מחולקים לחוטי צינור גליליים וחוטי צינור מחודדים, שניהם באינצ'ים, והפסיעה מתבטאת במספר ההברגות באורך הברגה של 25.4 מ"מ.

חוטי צינור מחולקים עוד יותר ל:

● חוטי צינור לא-אטומים (G): ברזי חוט צינור משמשים לעיבוד חוטים פנימיים, וקוביות משמשות לעיבוד חוט חיצוני;

● הברגות צינורות אטומות (R): נדרש דיוק גבוה, וישנן שתי שיטות התאמה: הברגות פנימיות גליליות וחוטים חיצוניים מחודדים יוצרים התאמה של "צילינדר/מתחדד"; חוטים פנימיים מחודדים וחוטים חיצוניים מחודדים יוצרים התאמה של "מתחדדת/מתחדדת".

(1) גודל חוט הצינור הוא ערך משוער של הקוטר הפנימי של הצינור, לא הקוטר החיצוני של הצינור. לדוגמה, 1/2 אינץ' מתאים ל-DN15.

(2) עובי צורת חוט הצינור מבוטא במספר החוטים לאינץ', והגובה המרה הוא עשרוני. לדוגמה, להברגה של צינור G1 אינץ' יש 11 חוטים לאורך הציר, והפסיעה שלו היא 25.4 ÷ 11 ≈ 2.309 מ"מ. חוטי צינור משמשים בעיקר לחיבור של אביזרי צינור וחלקי קירות דקים-, בעלי גובה קטן וגודל צורת הברגה.

● חוטים מטריים מבוטאים לפי גובה, בעוד שהחוטים האמריקאים והבריטים מתבטאים במספר החוטים לאינץ'.

● לחוטים מטריים יש צורת חוט שווה צלעות של 60 מעלות, לחוטים בריטיים יש צורת חוט שווה שוקיים של 55 מעלות, ולחוטים אמריקאים יש צורת חוט שווה שוקיים של 60 מעלות.

הערה: מבפנים משתמשים בדרך כלל ב-"fen" כדי להתייחס לגודל החוט. 1 אינץ' שווה ל-8 fen, 1/4 אינץ' הוא 2 fen, וכן הלאה (למשל, 1/2 אינץ' הוא 4 fen, 3/4 אינץ' הוא 6 fen).

2. חוטי שידור

חוטי שידור משמשים להעברת כוח או תנועה, ויש ארבעה חוטים סטנדרטיים בשימוש נפוץ:

1) חוטים טרפזים: צורת החוט היא טרפז שווה שוקיים עם זווית חוט של 30 מעלות, שהוא חוט ההולכה הנפוץ ביותר. בהשוואה לחוטים מלבניים, יעילות ההעברה שלו מעט נמוכה יותר, אך יש לו יכולת עיבוד טובה, חוזק שורשים גבוה וביצועי ריכוז טובים. הבורג המוביל של כלי מכונות משתמש בהברגות טרפז כדי להעביר כוח דו-כיווני, וקוד ההברגה הוא Tr.

2) חוטי שן מסור: סוג של חוט הולכה הנושא כוח חד כיווני. צורת החוט היא טרפז שווה שוקיים, צד אחד יוצר זווית של 30 מעלות עם הקו האנכי, והצד השני יוצר זווית של 3 מעלות, ויוצר זווית חוט של 33 מעלות, עם קוד החוט B. הוא משמש רק לשאת כוח חד-כיווני. בשל יעילות ההולכה והחוזק הגבוהים שלו בהשוואה לחוטים טרפזיים, הוא משמש לעתים קרובות במנגנוני נושא- בכוח חד-כיווני כגון מכבשי בורג ומכבשים הידראוליים.

3) חוטים מלבניים: משמש בעיקר להעברת כוח. המאפיין שלו הוא שיעילות ההולכה גבוהה יותר מהחוטים האחרים, אך קושי העיבוד גדול וחוזק השורש נמוך ולכן היישום שלו מוגבל.

4) הברגות מודולים: ידועים גם כחולי גלגלי שיניים תולעים, בעלי זווית הברגה של 40 מעלות, בעלי מאפיינים של יחס העברה גדול, מבנה קומפקטי, העברה יציבה וביצועי נעילה עצמית טובים-, המשמשים בעיקר בהתקני הפחתה.

II. מאפיינים מכניים של ברגים

1. דרגות: דרגות החוזק של ברגים מטריות כוללות בעיקר 10 דרגות ביצוע: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9.

הבחנה ומשמעות של ברגים חוזק-גבוה: ברגים בדרגה 8.8 ומעלה מכונים ביחד ברגים חוזק-גבוה, והדרגות הנותרות נקראות ברגים חוזק-רגילים.

2. משמעות סימון דרגת ביצועי הבורג: סימון דרגת ביצועי הבורג מורכב משני חלקים של מספרים, המייצגים את ערך חוזק המתיחה הנומינלי ויחס התפוקה של הבורג בהתאמה. לדוגמה, המשמעות של בורג עם דרגת ביצועים 4.8 (הערה: דרגה 4.8 היא בורג חוזק- רגיל, לא בורג חוזק- גבוה) היא:

(1) חוזק המתיחה הנומינלי של חומר הבריח הוא דרגת 400MPa;

(2) יחס התפוקה של חומר הבריח הוא 0.8;

(3) חוזק התפוקה הנומינלי של חומר הבריח הוא 400×0.8=320MPa בדרגה.

3. דרגת הביצועים המכניים שלברגיםיש בעיקר את ארבעת האינדיקטורים הבאים:

א. מחווני חוזק (חוזק מתיחה, נקודת תפוקה, חוזק תפוקה, מתח מובטח);

ב. מחווני קשיות (קשיות ויקרס, קשיות ברינל, קשיות רוקוול, קשיות פני השטח);

ג. מחווני גמישות וקשיחות (התארכות, חוזק עומס טריז, אנרגיית ספיגת פגיעות, מוצקות ראש);

ד. מחווני שכבת פירוק (גובה מינימלי של שכבת חוט לא-מפוררת, עומק מקסימלי של שכבה מפורקת מלאה).

4. הסבר שם עצם

1) חוזק מתיחה (σb) (N/mm²): כוח המתיחה המקסימלי שמוצר יכול לשאת ליחידת שטח, בהתייחס למתח המרבי שחומר מתכת יכול לשאת לפני שבירה.

2) עומס מובטח (SP) (N/mm²): על פי הדרגה והמפרט של המוצר, מופעל עליו עומס מסוים לפרק זמן מסוים, והמוצר יכול לשאת אותו ללא כל עיוות קבוע שניתן למדידה.

3) נקודת תפוקה (σs) (N/mm²): הנקודה שבה המתח גדל אך המתח אינו גדל כאשר החומר נמתח. בעקומת המתיחה של מוצרים בעלי חוזק כללי- נמוך, ניתן להציג נקודת תפוקה ברורה, שהיא הגבול בין דפורמציה אלסטית לעיוות פלסטי של החומר; בעקומת המתיחה של מוצרים בעלי חוזק- גבוה, אין נקודת תפוקה ברורה. כאשר לא ניתן למדוד את נקודת היבול, מותר להשתמש במקום זאת בשיטה של ​​מדידת חוזק תנובה.

4) הגדרה של חוזק תפוקה: זהו גבול התפוקה כאשר חומר מתכת עובר תופעת תפוקה, כלומר, הלחץ המתנגד לעיוות מיקרו-פלסטי. עבור חומרי מתכת ללא תופעת תפוקה ברורה, מצוין כי ערך המתח המייצר עיוות שיורי של 0.2% הוא גבול התפוקה שלו, הנקרא גבול תפוקה מותנה או חוזק תפוקה. כוח חיצוני העולה על גבול זה יגרום לכשל קבוע של החלק, שלא ניתן לשחזר. לדוגמה, מגבלת התפוקה של פלדת פחמן נמוכה- היא 207MPa. כאשר הכוח החיצוני חורג מהגבול הזה, החלק ייצור דפורמציה קבועה; כאשר הוא קטן מהמגבלה הזו, החלק יכול לחזור לצורתו המקורית.

הערות:

א. עיוות חומר מתחלק לעיוות אלסטי (יכול לחזור לצורה המקורית לאחר הסרת כוח חיצוני) ודפורמציה פלסטית (לא יכול לחזור לצורה המקורית לאחר הסרת כוח חיצוני, והצורה משתנה, כגון התארכות או קיצור).

ב. כאשר הלחץ חורג מהגבול האלסטי, הוא נכנס לשלב התשואה, והדפורמציה גדלה במהירות. בשלב זה, בנוסף לעיוות אלסטי, יתרחש גם חלק מהדפורמציה הפלסטית. כאשר הלחץ מגיע לנקודת התפוקה, המתח הפלסטי גדל בחדות, ומתרחשות תנודות קלות במתח ובמתח. תופעה זו נקראת תשואה. המתחים המקסימליים והמינימליים בשלב זה נקראים נקודת תפוקה עליונה ונקודת תפוקה תחתונה בהתאמה.

מכיוון שהערך של נקודת התפוקה התחתונה יציב יחסית, הוא משמש כאינדיקטור לעמידות החומר, הנקרא נקודת תפוקה או חוזק תפוקה (ReL או Rp0.2).

5) קשיות: היכולת של חומר מתכת להתנגד לכניסה של חפץ קשה יותר נקראת קשיות. זוהי כמות פיזיקלית מקיפה של ביצועי חומר, המציינת את יכולתו של חומר מתכת לעמוד בפני דפורמציה אלסטית, עיוות פלסטי או שבר בנפח קטן (אינדיקטורים נפוצים: קשיות Vickers HV30, קשיות Brinell HB, קשיות Rockwell HRB ו- HRC, קשיות פני השטח HV0.3).

6) חוזק עומס טריז: הפעל בדיקת עומס טריז על ברגים של ראש משושה, ראש מרובע (ארבע-), פנים אוגן משושה או כובע ראש שקע, כלומר, בדוק את חוזק המתיחה של המוצר לאחר הוספת בלוק טריז מתחת לראש, במטרה לזהות את חוזק המתיחה של המוצר וראשו.

7) התארכות (δ): ההתארכות של מוצר היא היחס בין ההתארכות לאחר השבר לאורך המקורי לפני השבר.

① נקודת תפוקה: המתח שבו המדגם יכול להמשיך להתארך (לעוות) מבלי להגביר את הכוח (שמירה על קבוע) במהלך הבדיקה.

② נקודת תפוקה עליונה: המתח המרבי לפני הכוח פוחת לראשונה כאשר המדגם מניב.

③ נקודת תפוקה נמוכה יותר: המתח המינימלי בשלב התנובה כאשר ההשפעה החולפת הראשונית אינה נחשבת.

לחלק מהפלדות (כגון פלדת פחמן גבוהה-) אין תופעת תפוקה ברורה. בדרך כלל, המתח שבו מתרחש דפורמציה מיקרו-פלסטית (0.2%) נלקח כחוזק התפוקה של הפלדה, מה שנקרא חוזק תפוקה מותנה.

8) מוצקות הראש: התקן את המוצר לתוך תומך עם חור משופע, והכה בראש המוצר. עֲבוּרברגים עם חוט מלא-או ברגים, כל עוד לא מתרחשת- ראש, גם אם מופיעים סדקים בהברגה הראשונה, הוא ייחשב כמי שעומד בדרישות של בדיקה זו; עבור מוצרי חצי-חוט, לא ייווצרו סדקים בראש, במשטח התומך ובפילה המעבר בין המשטח התומך למוט הברגים. על פי GB/T 3098.1, בדיקה זו תתבצע עבור ברגים וברגים עם מפרט קטן או שווה ל-M16 ואורך קצר מדי לביצוע בדיקת עומס הטריז.