تنش تسلیم و استحکام کششی پیچ و مهره‌ها
استحکام کششی پیچ و مهره ها
تعریف تنش تسلیم
تنش تسلیم (Yield Stress) به حداقل تنشی گفته می‌شود که در آن یک ماده (مانند فلز) شروع به تغییر شکل دائمی (پلاستیک) می‌کند. این تنش در نمودار تنش-کرنش به عنوان نقطه‌ای مشخص می‌شود که در آن ماده از حالت الاستیک (قابل بازگشت) به حالت پلاستیک (غیرقابل بازگشت) تغییر می‌کند.
تعریف استحکام کششی
استحکام کششی (Tensile Strength) به حداکثر مقدار تنشی گفته می‌شود که یک ماده می‌تواند قبل از شکست و گسیختگی تحمل کند. این مقدار معمولاً در نمودار تنش-کرنش به عنوان نقطه حداکثر تنش مشخص می‌شود.
تفاوت تنش تسلیم و استحکام کششی
- تنش تسلیم: نشان‌دهنده آغاز تغییر شکل پلاستیک ماده است.
- استحکام کششی: نشان‌دهنده حداکثر تنشی است که ماده قبل از شکست می‌تواند تحمل کند.
کاربرد در پیچ و مهره‌ها
برای پیچ و مهره‌ها، شناخت دقیق تنش تسلیم و استحکام کششی اهمیت زیادی دارد، زیرا این مقادیر تعیین می‌کنند که پیچ و مهره تحت چه شرایطی می‌توانند بارهای اعمال‌شده را تحمل کنند بدون اینکه دچار تغییر شکل یا شکست شوند.
محاسبه تنش تسلیم و استحکام کششی پیچ و مهره‌ها
برای محاسبه تنش تسلیم و استحکام کششی پیچ و مهره‌ها، باید ابتدا تست‌های مکانیکی انجام داد. این تست‌ها شامل تست کشش (Tensile Test) است که در آن نمونه پیچ یا مهره تحت بارگذاری کششی قرار می‌گیرد تا مشخص شود که چه مقدار تنش می‌تواند تحمل کند.
استانداردهای معمول
پیچ و مهره‌ها معمولاً بر اساس استانداردهای مختلفی تولید می‌شوند که مشخصات مکانیکی آن‌ها را تعیین می‌کند. برخی از این استانداردها عبارتند از:
- ASTM (American Society for Testing and Materials)
- ISO (International Organization for Standardization)
- DIN (Deutsches Institut für Normung)
این استانداردها مشخص می‌کنند که پیچ و مهره‌ها باید چه میزان تنش تسلیم و استحکام کششی داشته باشند.
عوامل موثر بر تنش تسلیم و استحکام کششی
- جنس پیچ و مهره: مواد مختلف مانند فولاد، آلومینیوم، تیتانیوم و … ویژگی‌های مکانیکی متفاوتی دارند.
- فرایند تولید: روش‌های تولید مانند فورجینگ (Forging)، ماشین‌کاری و عملیات حرارتی بر خواص مکانیکی تاثیر می‌گذارند.
- طراحی و هندسه: شکل و ابعاد پیچ و مهره نیز می‌تواند بر میزان تحمل بار آن‌ها تاثیر داشته باشد.
- پوشش سطحی: پوشش‌های مختلف مانند گالوانیزه، روکش کروم و غیره می‌توانند تاثیرگذار باشند.
نمودار تنش-کرنش
نمودار تنش-کرنش یک ابزار گرافیکی است که رابطه بین تنش و کرنش در یک ماده را نشان می‌دهد. این نمودار شامل نقاط مهمی است که تنش تسلیم و استحکام کششی را مشخص می‌کنند:
- نقطه تنش تسلیم (Yield Point): نقطه‌ای که در آن ماده شروع به تغییر شکل پلاستیک می‌کند.
- نقطه استحکام کششی (Ultimate Tensile Strength): نقطه‌ای که در آن ماده به حداکثر تنش می‌رسد قبل از شکست.
نتیجه‌گیری
تنش تسلیم و استحکام کششی دو ویژگی مهم مکانیکی پیچ و مهره‌ها هستند که برای تضمین کارایی و ایمنی در اتصالات مکانیکی باید به دقت مورد بررسی قرار گیرند. با استفاده از استانداردها و انجام تست‌های مکانیکی می‌توان این مقادیر را به دقت تعیین کرد و اطمینان حاصل کرد که پیچ و مهره‌ها تحت بارهای مختلف عملکرد مطلوبی دارند.
استحکام کششی پیچ و مهره ها
استحکام کششی پیچ و مهره هااستحکام کششی پیچ و مهره ها