استحکام کششی پیچ ها

همانطور که می دانید پیچ و مهره ها قبل از شکست، تحت کشش دچار کشیدگی می شوند که میزان استحکام کششی آنها طبق اعداد مشخص شده روی سطح آنها محاسبه شده است. عدد قبل ازاعشار، معرف یک درصد حداقل استحکام کششی برحسب مگا پاسکال  (Mpa)  و عدد  بعد از اعشار معرف ده برابرنسبت حداقل استحکام تسلیم به حداقل استحکام کششی می باشد. اعداد فوق هردو به طور تقریبی بوده و دقیق نمی باشند به عنوان مثال در کلاس  4.6  عدد اول معرف یک صدم استحکام کششی برحسب مگاپاسکال  (Mpa) (400×0.01=4)  و عدد بعد از اعشار معرف ده برابر نسبت حداقل استحکام تسلیم به حداقل استحکام کششی می باشد. یعنی استحکام کششی ضربدر عدد بعد از اعشار تقسیم  بر10 برابر است با استحکام تسلیم: 

6/10 Mpa  240=400 X

مقادیراستحکام نامی بوده و اعداد واقعی پس از انجام آزمون مشخص خواهد شد.

در بیان ساده تر عدد اول از کلاس پیچ ضرب‌در ۱۰ میزان بار بر حسب کیلوگرم است که هر میلی متر مربع از پیچ می تواند تحمل کند. بر این مبنا به‌سادگی می‌توان بار تحمل شده توسط پیچ و مهره ها را بر حسب کلاس و یا گرید و قطر جان پیچ محاسبه کرد. باید دقت داشت که قطر اسمی پیچ ها از روی رزوها محاسبه می گردد حال آن که در محاسبات استحکام کششی پیچ و مهره آنچه مورد استفاده قرار می‌گیرد قطر جان پیچ است.

شکل زیر نمودار تنش-کرنش پیچ را نشان می دهد. دو نقطه مهمی که بایستی مورد نظر طراح قرار گیرد، نقطه تسلیم و استحکام کشش پیچ است که در شکل مشخص شده است.

برای درک بهتر مطلب پیچ ۸.۸ با قطر ۵ میلیمتر را در نظر می‌گیریم. طبق استاندارد هر میلی متر مربع از این پیچ باید ۸ به توان ۱۰ یعنی ۸۰ کیلوگرم را تحمل نماید. طبق فرمول محاسبه مساحت دایره، مساحت مقطع پیچ را محاسبه نموده و داریم:

بر این مبنا می بایست استحکام کششی پیچ ما باشد:

1570kg=19.625*80

اما همانطور که گفته شد آنچه در محاسبات وارد می‌شود قطر جان پیچ است در حالی که قطر اسمی پیچ از روی رزوه ها محاسبه می گردد. به طور استاندارد ارتفاع لرزه‌ها 0.7 میلیمتر می‌باشد و بدین ترتیب برای پیچی با قطر اسمی ۵ میلیمتر قطر جان پیچ 3.6 میلیمتر خواهد بود.

حال با در نظر گرفتن قطر جان پیچ و معادلات ریاضی قید شده در پیش داریم :

و از آنجایی که هر میلیمتر مربع پیچ باری برابر با ۸۰ کیلوگرم را تحمل می‌کند لذا میزان استحکام کششی پیچ و مهره ما در نهایت برابر خواهد بود با 813.88 کیلوگرم.

در جدول زیر محاسبات بار پیچ و مهره ها بر مبنای که قید شده آورده شده است.

به عنوان یک قانون طلایی : تعداد رزوه های آزادی که از سر مهره بیرون میباشند، باید 3/1 برابر قطر پیچ باشند.