پیچ های سر شش گوش: اندازه ها، درجه ها و راهنمای نصب

پیچ‌های سر شش‌ضلعی اتصال‌دهنده‌ای برای کاربردهای با گشتاور بالا و ساختاری هستند.

پیچ های سر شش گوش - پیچ‌های شش‌ضلعی یا پیچ‌های سر شش گوش نیز نامیده می‌شوند - اتصال دهنده‌های رزوه‌ای با سر شش طرفه هستند که به‌جای پیچ‌گوشتی توسط یک ابزار آچار یا سوکت طراحی شده‌اند. هندسه شش وجهی آنها باعث می شود که گشتاور بسیار بیشتری در حین نصب نسبت به هر اتصال دهنده داخلی با همان قطر اعمال شود. ، آنها را به انتخاب استاندارد برای فولادسازی سازه، مونتاژ ماشین آلات، مهندسی خودرو، و پیچ و مهره های ساختمانی در هر جایی که نیروی گیره بالا مورد نیاز است تبدیل می کند.

برخلاف پیچ‌های درایو فیلیپس یا Torx که به یک فرورفتگی ماشین‌کاری شده در سر متکی هستند، پیچ‌های سر شش گوش نیروی محرکه را به تمام وجه‌های صاف شش ضلعی منتقل می‌کنند - استرس را به طور یکنواخت توزیع می‌کنند و عملاً بادامک را تحت گشتاور بالا حذف می‌کنند. اگر در حال بستن هر چیز باربر، اتصال فلز به فلز یا مونتاژ تجهیزاتی هستید که در معرض ارتعاش قرار می گیرند، پیچ های شش گوش تقریباً انتخاب درستی هستند.

چگونه یک پیچ سر شش گوش با یک پیچ شش گوش متفاوت است

عبارات "پیچ سر شش گوش" و "پیچ شش گوش" اغلب به جای یکدیگر استفاده می شوند، اما یک تمایز فنی معنی دار وجود دارد که بر نحوه تعیین و استفاده هر کدام تأثیر می گذارد.

• پیچ سر شش گوش: در امتداد تمام طول ساقه (کاملاً رزوه شده) یا در طول نخ مشخص شده از نوک رزوه شده است. طراحی شده است تا مستقیماً به سوراخ یا مهره ضربه زده شود. نخ به طور معمول نزدیکتر به سر شروع می شود.
• پیچ شش گوش: نیمه رزوه ای - یک ساقه بدون نخ خاص (طول گرفتن) بین سر و بخش رزوه دار قرار دارد. ساقه بدون رزوه در سوراخ های خالی اجزای متصل می نشیند، در حالی که رزوه یک مهره را درگیر می کند. این پیکربندی صحیح برای اتصالات ساختاری پیچ و مهره ای است.

در عمل، پیچ های شش گوش با رزوه تماماً در هنگام رزوه کشی در سوراخ ضربه خورده استفاده می شود، در حالی که پیچ های شش گوش نیمه رزوه شده با مهره استفاده می شود. در مجموعه های پیچ و مهره ای هر دو هندسه سر شش وجهی یکسانی دارند و هر دو با ابزارهای یکسانی هدایت می شوند - تفاوت کاملاً در پیکربندی ساقه و طراحی مفصل نهفته است.

در استانداردهای آمریکای شمالی (ASME B18.2.1)، این تمایز رسمیت دارد: یک بست یک "پیچ درپوش" است اگر به سوراخ ضربه خورده رزوه می شود، و یک "پیچ" اگر با مهره مونتاژ شود. استانداردهای اروپایی (ISO 4014، ISO 4017) از عبارت "پیچ سر شش ضلعی" برای هر دو پیکربندی استفاده می کنند، که با یک پسوند (قسمت رزوه ای در مقابل رزوه کامل) متمایز می شود.

ابعاد استاندارد و مشخصات نخ

پیچ های سر شش گوش با استانداردهای ابعادی دقیقی تولید می شوند که اندازه سر، گام رزوه، قطر ساقه و طول را کنترل می کند. دانستن این مشخصات برای انتخاب صحیح ابزار و قابلیت تعویض بین تامین کنندگان ضروری است.

پیچ های شش گوش متریک (استاندارد ISO)

پیچ های شش گوش متریک از ISO 4017 (کاملا رزوه) و ISO 4014 (تا حدی رزوه شده) پیروی می کنند. عرض سر در سراسر تخت (WAF) - اندازه گیری که یک آچار یا سوکت باید مطابقت داشته باشد - برای هر قطر اسمی استاندارد شده است.

پیچ های سر شش گوش امپریال (UNC/UNF).

در آمریکای شمالی و صنایعی که از استانداردهای ASME/ANSI پیروی می‌کنند، پیچ‌های سر شش گوش در اندازه‌های امپریالیستی با سری رزوه‌های Unified National Coarse (UNC) یا Unified National Fine (UNF) مشخص می‌شوند. اندازه های رایج از ¼-20 UNC تا 1½-6 UNC که عدد اول نشان دهنده قطر ساقه اسمی بر حسب اینچ و عدد دوم نشان دهنده رزوه در هر اینچ است. به عنوان مثال، یک پیچ سر شش گوش UNC ½ تا 13، دارای یک ساقه با قطر ½ اینچ و 13 رزوه در هر اینچ است که یکی از گسترده‌ترین اندازه‌ها در زنجیره‌های تامین صنعتی آمریکای شمالی است.

انواع رزوه های ظریف (UNF) با قطر یکسان، رزوه های بیشتری در هر اینچ دارند، مقاومت بیشتر در برابر شل شدن تحت ارتعاش و کنترل تنظیم دقیق تر، به قیمت کاهش اندکی مقاومت در برابر کندن نخ در مواد نرم تر.

طبقات اموال و درجه های قدرت توضیح داده شده است

استحکام یک پیچ سر شش گوش به تنهایی با اندازه آن تعیین نمی شود - مواد و عملیات حرارتی تعیین می کند که قبل از تسلیم شدن یا شکستن چه مقدار بار می تواند تحمل کند. انتخاب کلاس ویژگی اشتباه یکی از مهم ترین خطاهای مشخصات در مهندسی اتصال دهنده ها است.

درجه 8.8 پرکاربردترین کلاس اموال در مهندسی عمومی است ، تعادل عملی قدرت، در دسترس بودن و هزینه را ارائه می دهد. درجه 10.9 و 12.9 برای کاربردهای پر استرس مانند اجزای موتور، سیستم‌های تعلیق و اتصالات ساختاری که در آن پیش‌بار مشترک حیاتی است، در نظر گرفته شده‌اند. استفاده از یک کلاس ویژگی پایین تر از مشخص شده در طراحی مشترک یک خطر جدی ایمنی است - علامت گذاری سر که در هر اتصال دهنده منطبق است تنها راه قابل اعتماد برای تأیید درجه در محل است.

پوشش های سطحی و گزینه های محافظت در برابر خوردگی

فولاد پایه اکثر پیچ های سر شش گوش بدون عملیات سطحی خورده می شود. انتخاب روکش هم بر مقاومت در برابر خوردگی و هم مناسب بودن بست برای تماس با مواد یا محیط های خاص تأثیر می گذارد.

آبکاری روی (BZP / YZP)

روکش روی روشن (BZP) و روکش روی زرد (YZP) رایج‌ترین روکش‌ها برای پیچ‌های سر شش گوش همه‌کاره هستند. لایه روی به عنوان یک آند قربانی عمل می کند - قبل از فولاد زیرین خورده می شود. یک الکتروپلیت استاندارد روی 8 میکرون تقریباً 72 تا 96 ساعت مقاومت در برابر پاشش نمک در برابر ISO 9227 ایجاد می کند. که برای کاربردهای داخلی و سرپوشیده در فضای باز مناسب است. غیرفعال سازی زرد یک لایه تبدیل کرومات اضافی اضافه می کند که مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد و ظاهر متمایز طلایی مایل به زرد را به بست می دهد.

گالوانیزه گرم (HDG)

برای فولادسازی سازه‌ای در محیط‌های بیرون باز، پیچ‌های سر شش گوش گالوانیزه گرم در روی مذاب در دمای تقریباً 450 درجه سانتی‌گراد غوطه‌ور می‌شوند و پوششی ایجاد می‌کنند. ضخامت 45-85 میکرون - پنج تا ده برابر ضخیم تر از آبکاری. این امر حفاظت در برابر خوردگی قابل ملاحظه‌ای را فراهم می‌کند، که اغلب بیش از 25 سال در محیط‌های روستایی یا 10 تا 15 سال در محیط‌های شهری/صنعتی قبل از اولین نگهداری است. بست های HDG ظاهری خشن تر و خاکستری مات دارند و ممکن است به دلیل ضخامت پوشش نیاز به تعقیب نخ قبل از مونتاژ داشته باشند.

فولاد ضد زنگ (A2 و A4)

در جاهایی که مقاومت در برابر خوردگی باید ذاتی باشد و نه وابسته به پوشش، پیچ‌های شش سر فولاد ضد زنگ مشخص می‌شوند. ضد زنگ A2 (درجه 304) برای اکثر محیط های داخلی و خفیف در فضای باز مناسب است. ضد زنگ A4 (گرید 316) حاوی مولیبدن است که به طور قابل توجهی مقاومت در برابر خوردگی حفره ای ناشی از کلرید را افزایش می دهد و آن را استاندارد برای محیط های دریایی، ساحلی، فرآوری مواد غذایی و کارخانه های شیمیایی. اتصال دهنده های فولادی ضد زنگ هرگز نباید بدون عایق گالوانیکی با اجزای فولاد کربنی مخلوط شوند، زیرا خوردگی دو فلزی حمله به فلز کمتر نجیب را تسریع می کند.

روی مکانیکی (ژئومت، داکرومت)

Geomet و Dacromet سیستم‌های پوشش اختصاصی ورقه‌ای روی هستند که در دماهای پایین اعمال می‌شوند، که آنها را برای اتصال دهنده‌های با استحکام بالا (درجه 10.9 و 12.9) مناسب می‌سازد که در آن آبکاری با آبکاری باعث شکنندگی هیدروژنی می‌شود. این پوشش ها به مقاومت 720 تا 1000 ساعت در برابر پاشش نمک دست می یابند با ضخامت پوشش فقط 8 تا 10 میکرون، و به طور گسترده در بخش های خودرو و انرژی باد استفاده می شود.

صنایع و کاربردهای کلیدی برای پیچ های سر شش گوش

پیچ‌های سر شش‌ضلعی تقریباً در هر صنعتی که شامل مونتاژ مکانیکی است ظاهر می‌شود، اما تسلط آنها به‌ویژه در بخش‌هایی که ظرفیت بار، دسترسی و قابلیت اطمینان غیرقابل مذاکره است، آشکار است.

سازه های فولادی و ساخت و ساز

در اتصالات فولادی سازه‌ای - اتصالات تیر به ستون، صفحات پایه، فولادکاری ثانویه و پل‌سازی - پیچ‌های سر شش گوش (معمولاً M16 تا M36، گرید 8.8 یا S10T برای گرفتن اصطکاک با مقاومت بالا) نوع بست اجباری تحت استاندارد EN 1993 (Eurocode AISC 30) هستند. درایو شش گوش خارجی در اینجا ضروری است: در شرایط مکانی محدود با آچارهای پنوماتیک و ابزارهای کنترل گشتاور، سر درایو خارجی بسیار کاربردی تر از هر سیستم درایو فرورفته است.

خودرو و حمل و نقل

اجزای سیستم تعلیق، بلوک‌های موتور، محفظه‌های گیربکس، منیفولدهای اگزوز و نقاط نصب شاسی، همگی از پیچ‌های سر شش گوش استفاده می‌کنند - عمدتاً در درجه 10.9 و 12.9 برای مکان‌های پر استرس. توانایی اعمال گشتاور دقیق و اندازه گیری شده با آچار گشتاور کالیبره شده یا روش گشتاور زاویه ای برای دستیابی به پیش بار مفصل صحیح در مجموعه های خودرو که از نظر ایمنی حیاتی هستند، حیاتی است.

ماشین آلات و تجهیزات صنعتی

گیربکس ها، سیستم های نوار نقاله، پمپ ها، کمپرسورها و فریم های کارخانه تولیدی، هم برای مونتاژ اولیه و هم برای نگهداری در میدان، به شدت به پیچ های سر شش گوش متکی هستند. درایو شش گوش خارجی به طور قابل توجهی خطر جدا شدن را در حین سفت کردن تعمیر و نگهداری با ابزارهای برقی با گشتاور بالا کاهش می دهد - حالت خرابی که اغلب بست های درایو فرورفته را در محیط های خدماتی خراب می کند.

سازه های انرژی های تجدیدپذیر

برج‌های توربین‌های بادی، قاب‌های ناسل و سازه‌های نصب پنل خورشیدی از پیچ‌های سر شش گوش با قطر بزرگ (M20-M72) در درجه‌های مقاومت بالا با پوشش‌های تخصصی استفاده می‌کنند. یک برج توربین بادی منفرد می تواند به 80 تا 120 پیچ شش گوش با استحکام بالا در هر اتصال فلنج نیاز داشته باشد. ، هر یک با مشخصات دقیق زاویه گشتاور نصب شده و به طور دوره ای در طول عمر عملیاتی توربین بازبینی می شود.

ابزارهای صحیح برای نصب و برداشتن پیچ های سر شش گوش

درایو شش گوش خارجی این پیچ ها به طور خاص برای استفاده با ابزارهایی طراحی شده است که هر شش تخت را به طور همزمان می گیرند - انتقال گشتاور را به حداکثر می رساند در حالی که تغییر شکل سر را به حداقل می رساند. استفاده از ابزار نامناسب هم به بست و هم به ابزار آسیب می رساند.

• آچار باز / آچار باز: دو آپارتمان متضاد را می گیرد. به سرعت اعمال می شود، اما تنها با دو وجه تماس می گیرد - بارهای نقطه ای در گوشه های سر ایجاد می کند. مناسب برای کاربردهای با گشتاور کمتر؛ برای سفت کردن با گشتاور بالا توصیه نمی شود.
• آچار حلقه ای / آچار انتهای جعبه: تماس با هر شش آپارتمان به طور همزمان. نیرو را به طور مساوی توزیع می کند و خطر گرد شدن سر را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. برای هر گونه کاربرد بالاتر از آچارهای سبک با دست، نسبت به آچارهای باز ترجیح داده می شود.
• آچار سوکت (سوکت 6 نقطه): انتخاب صحیح برای کاربردهای با گشتاور بالا. یک سوکت 6 نقطه ای به طور کامل هر شش تخت را درگیر می کند و می تواند با آچار گشتاور، درایور ضربه ای یا تفنگ پنوماتیک استفاده شود. همیشه از سوکت های 6 نقطه ای به جای 12 نقطه با گشتاور بالا استفاده کنید - سوکت های 12 نقطه ای با سر در گوشه های آن تماس می گیرند و تحت نیروی زیاد آنها را گرد می کنند.
• آچار گشتاور: هر زمان که یک گشتاور سفت کننده مشخص مشخص شود، لازم است. آچارهای گشتاور کلیکی تا %4± دقت خواندن دارند. آچارهای گشتاور دیجیتال می توانند به ± 2٪ یا بهتر برسند. هرگز از تفنگ ضربه ای برای بست های حساس به گشتاور استفاده نکنید، مگر اینکه از یک ابزار ضربه ای کالیبره شده کنترل گشتاور استفاده کنید.
• آچار قابل تنظیم (آچار دنده): تنها به عنوان آخرین راه حل قابل قبول است. فک متحرک بازی را معرفی می‌کند که استرس را روی گوشه‌های سر متمرکز می‌کند و تحت گشتاور زیاد یا استفاده مکرر به سرعت صفحه‌ها را گرد می‌کند.

جلوگیری از شل شدن: روش های قفل کردن پیچ های سر شش گوش

لرزش علت اصلی شل شدن پیچ سر شش گوش در سرویس است. تست شل شدن دینامیک DIN 65151 (تست یونکر) استاندارد صنعتی برای ارزیابی مقاومت بست در برابر ارتعاش عرضی است. پیچ های شش گوش ساده بدون هیچ وسیله قفلی معمولاً پس از 100 تا 200 بار بارگیری شروع به باز شدن می کنند. تحت شرایط آزمون یونکر چندین روش قابل اعتماد برای جلوگیری از این وجود دارد.

مهره های گشتاور غالب (مهره نایلوک)

درج نایلونی یا مهره‌های گشتاور تمام فلزی که روی پیچ قرار می‌گیرند، تداخل اصطکاک ایجاد می‌کنند و نیاز به گشتاور ثابتی برای چرخاندن در سراسر آن دارند - در صورت از بین رفتن نیروی گیره، از چرخش آزاد جلوگیری می‌کند. مهره های نایلوک (با درج های نایلونی) نباید در دمای بالای 120 درجه سانتیگراد مجددا استفاده یا استفاده شوند. مهره های گشتاور غالب تمام فلزی برای دماهای بالاتر و استفاده مکرر درجه بندی می شوند.

چسب های قفل کننده نخ (Threadlocker)

چسب های بی هوازی مانند Loctite 243 (مقاومت متوسط) یا Loctite 270 (مقاومت بالا) فضای خالی ریشه نخ را پر می کنند و در غیاب اکسیژن خوب می شوند و نخ های جفت شونده را به هم متصل می کنند. فرمولاسیون های با استحکام متوسط ​​با ابزارهای دستی استاندارد قابل جابجایی هستند. نمرات با استحکام بالا به گرما (معمولاً بالای 250 درجه سانتیگراد) برای شکستن پیوند نیاز دارند. چسب قفل کننده رزوه مخصوصاً در مجموعه هایی که در آن مهره در دسترس نیست مؤثر است ، مانند پیچی که مستقیماً به سوراخ کور کوبیده می شود.

سیستم های شستشوی نورد-لاک و بلویل

واشرهای قفل گوه‌ای Nord-Lock از مکانیزم عمل بادامک استفاده می‌کنند: واشرهای جفتی با بادامک‌های زاویه‌دار در وجه داخلی و دندانه‌های شعاعی در وجه بیرونی‌شان با کشش کمی پیچ قبل از غلبه بر زاویه بادامک، بست را قفل می‌کنند. این سیستم حتی پس از چرخه‌های مکرر مونتاژ و جداسازی قطعات، قفل را حفظ می‌کند و به طور گسترده در کاربردهای ریلی، معدنی و انرژی باد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

روش دو مهره (مربا خوری).

یک مهره نازک اضافی (مهره مربا) در برابر مهره اولیه محکم می شود و یک بار فشاری بین دو مهره ایجاد می کند که در برابر چرخش مقاومت می کند. این یک راه حل اقتصادی برای محیط های کم لرزش است، اگرچه ارتفاع پشته را اضافه می کند و به ترتیب نصب صحیح نیاز دارد - مهره مربا باید در داخل (نزدیک ترین به سطح اتصال) باشد و ابتدا محکم شود، سپس مهره کامل در برابر آن سفت شود.

اشتباهات متداول مشخصاتی که باید هنگام انتخاب پیچ های سر شش گوش اجتناب کنید

حتی مهندسان باتجربه گهگاه خطاهایی در مشخصات اتصال دهنده مرتکب می شوند که یکپارچگی اتصال را به خطر می اندازد. موارد زیر بیشترین اشتباهاتی است که با آن مواجه می شوید:

• طبقه بندی اموال کم مشخص: استفاده از گرید 4.6 یا 4.8 در مفصلی که برای درجه 8.8 طراحی شده است به طور چشمگیری نیروی گیره و عمر خستگی را کاهش می دهد. همیشه قبل از جایگزینی درجه پایین تر، مبنای محاسبات سازه را بررسی کنید.
• طول درگیری نخ نادرست: حداقل عمق درگیری رزوه در یک سوراخ کوبیده شده باید حداقل باشد 1.0× قطر اسمی در فولاد، 1.5× در چدن و 2.0× در آلومینیوم برای ایجاد استحکام کامل بست قبل از اینکه نخ رخ دهد.
• اختلاط بست های متریک و امپریال: پیچ های M10 (1.5 میلی متر گام) و پیچ های 3/8-16 UNC تقریباً از نظر قطر یکسان هستند اما دارای رزوه های ناسازگار هستند. وادار کردن یک بست امپریال به داخل سوراخ متریک ضربه خورده - یا بالعکس - ممکن است در ابتدا کارایی داشته باشد اما باعث آسیب شدید به نخ و کاهش چشمگیر استحکام مفصل می شود.
• نادیده گرفتن سازگاری گالوانیکی: پیچ های شش سر فولاد ضد زنگ که مستقیماً در سازه های آلومینیومی بدون جداسازی نصب می شوند، باعث خوردگی گالوانیکی آلومینیوم با سرعتی تسریع شده، به ویژه در محیط های مرطوب یا ساحلی می شوند.
• گشتاور بیش از حد: سفت شدن فراتر از بار اثبات - حتی برای مدت کوتاه - باعث تغییر شکل دائمی رزوه و ساقه می شود و نیروی گیره باقی مانده و مقاومت در برابر خستگی را کاهش می دهد. مشخصات گشتاور رزوه‌های خشک و روغن‌کاری نشده را فرض می‌کنند، مگر اینکه طور دیگری ذکر شده باشد. استفاده از روان کننده بر روی رزوه ها بدون تنظیم مقدار گشتاور می تواند 20 تا 30 درصد بست را اضافه بار کند.
• انتخاب پیچ های زینک اندود برای محیط های دریایی: پوشش های استاندارد روی آبکاری شده به سرعت در اتمسفرهای مملو از نمک تخریب می شوند. اتصال دهنده های ضد زنگ A2 یا A4، گالوانیزه گرم یا بست های تخصصی با روکش Geomet برای قرار گرفتن در معرض دریایی پایدار مورد نیاز هستند.