[معرفة السحابة] أنواع الخيوط والخواص الميكانيكية للبراغي

I. أنواع المواضيع

تنقسم الخيوط إلى فئتين رئيسيتين حسب أغراضها: خيوط التوصيل وخيوط النقل.

1. ربط المواضيع

تنقسم خيوط التوصيل إلى نوعين: الخيوط العادية وخيوط الأنابيب، والتي تستخدم بشكل أساسي لتوصيل المكونات. هناك أربعة خيوط قياسية شائعة الاستخدام، وهي: الخيوط العادية ذات الدرجة الخشنة، والخيوط العادية ذات الدرجة الدقيقة، وخيوط الأنابيب، وخيوط الأنابيب المدببة.

① شكل الخيط للخيوط العادية هو مثلث متساوي الأضلاع (زاوية الخيط 60 درجة). الفرق بين الخيوط ذات النغمة الدقيقة والخشنة هو أنه تحت نفس القطر الرئيسي، تكون خطوة الخيوط ذات النغمة الدقيقة أصغر من تلك الخاصة بالخيوط الخشنة.

② شكل الخيط لخيوط الأنابيب وخيوط الأنابيب المدببة هو مثلث متساوي الساقين (زاوية الخيط هي 55 درجة). تستخدم خيوط الأنابيب بشكل أساسي لتوصيل أنابيب المياه وأنابيب النفط وأنابيب الغاز وخطوط الأنابيب الأخرى. يتم تقسيم خيوط الأنابيب إلى خيوط أنابيب أسطوانية وخيوط أنابيب مدببة، وكلاهما بالبوصة، ويتم التعبير عن درجة الصوت بعدد الخيوط ضمن طول خيط يبلغ 25.4 مم.

تنقسم خيوط الأنابيب أيضًا إلى:

● أسنان الأنابيب غير المختومة (G): يتم استخدام صنابير خيط الأنابيب لمعالجة الخيوط الداخلية، وتستخدم القوالب لمعالجة الخيوط الخارجية؛

● أسنان الأنابيب المختومة (R): الدقة العالية مطلوبة، وهناك طريقتان للتركيب: الخيوط الداخلية الأسطوانية والخيوط الخارجية المدببة تشكل تركيب "أسطواني/مستدق". تشكل الخيوط الداخلية المدببة والخيوط الخارجية المدببة مقاسًا "مستدقًا / مستدقًا".

(1) حجم سن الأنبوب هو قيمة تقريبية للقطر الداخلي للأنبوب، وليس القطر الخارجي للأنبوب. على سبيل المثال، 1/2 بوصة يتوافق مع DN15.

(2) يتم التعبير عن سمك شكل خيط الأنبوب بعدد الخيوط في البوصة، وتكون درجة الصوت المحولة رقمًا عشريًا. على سبيل المثال، يحتوي خيط الأنبوب G1 بوصة على 11 خيطًا على طول المحور، وتكون درجة تباعده 25.4 ÷ 11 ≈ 2.309 مم. تُستخدم خيوط الأنابيب في الغالب لتوصيل تجهيزات الأنابيب والأجزاء ذات الجدران الرقيقة، مع حجم صغير وشكل خيط.

● يتم التعبير عن الخيوط المترية بدرجة الصوت، بينما يتم التعبير عن الخيوط الأمريكية والبريطانية بعدد الخيوط في البوصة.

● الخيوط المترية لها شكل خيط متساوي الأضلاع 60 درجة، والخيوط البريطانية لها شكل خيط متساوي الساقين 55 درجة، والخيوط الأمريكية لها شكل خيط متساوي الساقين 60 درجة.

ملاحظة: عادةً ما يستخدم المطلعون كلمة "fen" للإشارة إلى حجم الخيط . 1 بوصة يساوي 8 فن، و1/4 بوصة يساوي 2 فن، وهكذا (على سبيل المثال، 1/2 بوصة يساوي 4 فن، و3/4 بوصة يساوي 6 فن).

2. خيوط النقل

تُستخدم خيوط النقل لنقل الطاقة أو الحركة، وهناك أربعة خيوط قياسية شائعة الاستخدام:

1) الخيوط شبه المنحرفة: شكل الخيط هو شبه منحرف متساوي الساقين بزاوية خيط 30 درجة، وهو خيط النقل الأكثر استخدامًا. بالمقارنة مع الخيوط المستطيلة، فإن كفاءة النقل أقل قليلاً، ولكنها تتمتع بقابلية معالجة جيدة وقوة جذر عالية وأداء تمركز جيد. يستخدم المسمار الرئيسي للأدوات الآلية خيوط شبه منحرفة لنقل الطاقة ثنائي الاتجاه، ورمز الخيط هو Tr.

2) سن المنشار: نوع من خيوط النقل التي تتحمل قوة أحادية الاتجاه. شكل الخيط هو شبه منحرف متساوي الساقين، يشكل أحد الجانبين زاوية 30 درجة مع الخط العمودي، والجانب الآخر يشكل زاوية 3 درجات، ويشكل زاوية خيط 33 درجة، مع رمز الخيط B. يستخدم فقط لتحمل قوة أحادية الاتجاه. نظرًا لكفاءة وقوة نقل أعلى من الخيوط شبه المنحرفة، غالبًا ما يتم استخدامها في آليات تحمل القوة أحادية الاتجاه مثل المكابس اللولبية والمكابس الهيدروليكية.

3) الخيوط المستطيلة: تستخدم بشكل رئيسي لنقل القوة. ما يميزه هو أن كفاءة النقل أعلى من الخيوط الأخرى، ولكن صعوبة المعالجة كبيرة وقوة الجذر منخفضة، لذا فإن تطبيقه محدود.

4) خيوط الوحدة: تُعرف أيضًا باسم خيوط التروس الدودية، بزاوية خيط تبلغ 40 درجة، والتي تتميز بخصائص نسبة النقل الكبيرة، والهيكل المدمج، والنقل المستقر وأداء القفل الذاتي الجيد، وتستخدم بشكل رئيسي في أجهزة التخفيض.

ثانيا. الخواص الميكانيكية للبراغي

1. الدرجات: درجات قوة البراغي المترية تشمل بشكل أساسي 10 درجات أداء: 3.6، 4.6، 4.8، 5.6، 5.8، 6.8، 8.8، 9.8، 10.9، 12.9.

تمييز ومعنى البراغي عالية القوة: يشار إلى البراغي من الدرجة 8.8 وما فوق بشكل جماعي بالمسامير عالية القوة، وتسمى الدرجات المتبقية بالمسامير ذات القوة العادية.

2. معنى علامة درجة أداء الترباس: تتكون علامة درجة أداء الترباس من جزأين من الأرقام، تمثل قيمة قوة الشد الاسمية ونسبة الخضوع للمسمار على التوالي. على سبيل المثال، معنى مسمار بدرجة أداء 4.8 (ملاحظة: الدرجة 4.8 عبارة عن مسمار ذو قوة عادية، وليس مسمار عالي القوة) هو:

(1) قوة الشد الاسمية لمادة الترباس هي درجة 400MPa؛

(2) نسبة العائد لمادة الترباس هي 0.8؛

(3) قوة الخضوع الاسمية لمادة الترباس هي 400×0.8=320 درجة MPa.

3. درجة الأداء الميكانيكيالبراغييحتوي بشكل أساسي على المؤشرات الأربعة التالية:

أ. مؤشرات القوة (قوة الشد، نقطة الخضوع، قوة الخضوع، الإجهاد المضمون)؛

ب. مؤشرات الصلابة (صلابة فيكرز، صلابة برينل، صلابة روكويل، صلابة السطح)؛

ج. مؤشرات اللدونة والمتانة (الاستطالة، قوة حمل الإسفين، طاقة امتصاص الصدمات، صلابة الرأس)؛

د. مؤشرات طبقة إزالة الكربنة (الحد الأدنى لارتفاع طبقة الخيط غير منزوعة الكربنة، الحد الأقصى لعمق الطبقة الكاملة منزوعة الكربنة).

4. شرح الاسم

1) قوة الشد (σb) (N/mm²): أقصى قوة شد يمكن أن يتحملها المنتج لكل وحدة مساحة، في إشارة إلى الحد الأقصى من الضغط الذي يمكن أن تتحمله المادة المعدنية قبل الكسر.

2) الحمل المضمون (SP) (N/mm²): حسب درجة المنتج ومواصفاته، يتم تطبيق حمل معين عليه لفترة زمنية معينة، ويمكن للمنتج أن يتحمله دون أي تشوه دائم قابل للقياس.

3) نقطة الخضوع (σs) (N/mm²): النقطة التي يزداد فيها الانفعال ولكن لا يزيد الضغط عند تمدد المادة. في منحنى الشد للمنتجات العامة منخفضة القوة، يمكن عرض نقطة خضوع واضحة، وهي الحدود بين التشوه المرن والتشوه البلاستيكي للمادة؛ في منحنى الشد للمنتجات عالية القوة، لا توجد نقطة خضوع واضحة. عندما لا يمكن قياس نقطة الخضوع، يُسمح باستخدام طريقة قياس قوة الخضوع بدلاً من ذلك.

4) تعريف مقاومة الخضوع: هي حد الخضوع عندما تتعرض المادة المعدنية لظاهرة الخضوع، أي الإجهاد الذي يقاوم التشوه البلاستيكي الدقيق. بالنسبة للمواد المعدنية التي ليس لديها ظاهرة خضوع واضحة، يتم تحديد أن قيمة الإجهاد التي تنتج تشوهًا متبقيًا بنسبة 0.2% هي حد الخضوع الخاص بها، وهو ما يسمى حد الخضوع المشروط أو قوة الخضوع. القوة الخارجية التي تتجاوز هذا الحد ستتسبب في فشل دائم للجزء، والذي لا يمكن استعادته. على سبيل المثال، الحد الأقصى لإنتاج الفولاذ منخفض الكربون هو 207MPa. عندما تتجاوز القوة الخارجية هذا الحد، فإن الجزء سوف ينتج تشوهًا دائمًا؛ وعندما يكون أقل من هذا الحد، يمكن للجزء العودة إلى شكله الأصلي.

ملاحظات:

أ. ينقسم تشوه المادة إلى تشوه مرن (يمكن العودة إلى الشكل الأصلي بعد إزالة القوة الخارجية) وتشوه بلاستيكي (لا يمكن العودة إلى الشكل الأصلي بعد إزالة القوة الخارجية، ويتغير الشكل، مثل الاستطالة أو التقصير).

ب. عندما يتجاوز الإجهاد حد المرونة، فإنه يدخل مرحلة الخضوع، ويزداد التشوه بسرعة. في هذا الوقت، بالإضافة إلى التشوه المرن، سيحدث أيضًا جزء من التشوه البلاستيكي. عندما يصل الإجهاد إلى نقطة الخضوع، يزداد الانفعال البلاستيكي بشكل حاد، وتحدث تقلبات طفيفة في الإجهاد والانفعال. وتسمى هذه الظاهرة العائد. تسمى الضغوط القصوى والدنيا في هذه المرحلة بنقطة الخضوع العليا ونقطة الخضوع الدنيا على التوالي.

وبما أن قيمة نقطة الخضوع الأدنى مستقرة نسبياً، فإنها تستخدم كمؤشر لمقاومة المواد، وتسمى نقطة الخضوع أو قوة الخضوع (ReL أو Rp0.2).

5) الصلابة: تسمى قدرة المادة المعدنية على مقاومة المسافة البادئة لجسم أصلب بالصلابة. إنها كمية فيزيائية شاملة لأداء المواد، تشير إلى قدرة المادة المعدنية على مقاومة التشوه المرن أو تشوه البلاستيك أو الكسر ضمن حجم صغير (المؤشرات الشائعة: صلابة فيكرز HV30، صلابة برينل HB، صلابة روكويل HRB وHRC، صلابة السطح HV0.3).

6) قوة حمل الإسفين: قم بتطبيق اختبار حمل الإسفين على الرأس السداسي، أو الرأس المربع (أربع زوايا)، أو وجه الحافة السداسية أو مسامير غطاء رأس المقبس، أي اختبار قوة الشد للمنتج بعد إضافة كتلة إسفينية أسفل الرأس، بهدف اكتشاف قوة الشد للمنتج وثبات رأسه.

7) الاستطالة (δ): استطالة المنتج هي نسبة الاستطالة بعد الكسر إلى الطول الأصلي قبل الكسر.

① نقطة الخضوع: الضغط الذي يمكن أن تستمر عنده العينة في الاستطالة (التشوه) دون زيادة القوة (الحفاظ على الثبات) أثناء الاختبار.

② نقطة الخضوع العليا: يتناقص الحد الأقصى للضغط قبل القوة أولاً عندما تستسلم العينة.

③ نقطة الخضوع المنخفضة: الحد الأدنى من الضغط في مرحلة الخضوع عندما لا يتم أخذ التأثير العابر الأولي في الاعتبار.

بعض أنواع الفولاذ (مثل الفولاذ عالي الكربون) ليس لها ظاهرة إنتاجية واضحة. عادة، يتم اعتبار الإجهاد الذي يحدث عنده تشوه البلاستيك الصغير (0.2%) على أنه مقاومة الخضوع للفولاذ، والتي تسمى مقاومة الخضوع المشروطة.

8) ثبات الرأس: قم بتثبيت المنتج على دعامة بفتحة مائلة، ثم قم بضرب رأس المنتج. لمسامير الخيط الكاملأو مسامير، طالما لم يحدث رأس، حتى لو ظهرت شقوق على الخيط الأول، يجب اعتبارها مستوفية لمتطلبات هذا الاختبار؛ بالنسبة للمنتجات نصف الملولبة، يجب ألا تتولد أي شقوق في الرأس والسطح الداعم والشرائح الانتقالية بين السطح الداعم والقضيب اللولبي. وفقًا للمواصفة GB/T 3098.1، يجب إجراء هذا الاختبار للمسامير والمسامير ذات المواصفات الأقل من أو تساوي M16 وطول قصير جدًا لإجراء اختبار حمل الإسفين.