مقایسه قدرت برق SAE در برابر کلاس های متریک

ایستادن در مقابل قفسه‌های پر از پیچ و مهره با مشخصات مختلف می‌تواند حتی برای متخصصان باتجربه هم طاقت‌فرسا باشد. کدهای الفبایی-عددی - SAE Grade 5 و 8، متریک 8.8 و 10.9 - به عنوان نمادهای رمزآلود نشان‌دهنده قابلیت‌های پنهان استحکام ظاهر می‌شوند. درک این طبقه‌بندی‌ها برای انتخاب بست مناسب که یکپارچگی ساختاری و ایمنی را در هر پروژه‌ای تضمین کند، بسیار مهم است.

جهان مهندسی در درجه اول از دو سیستم طبقه‌بندی استحکام پیچ استفاده می‌کند: SAE (انجمن مهندسین خودرو) در ایالات متحده و سیستم متریک که در سطح بین‌المللی رایج است. در حالی که پیچ‌های SAE Grade 5 و 8 تقریباً با درجه‌های متریک 8.8 و 10.9 در استحکام کششی مطابقت دارند، معادل مستقیم نیستند و نباید به جای یکدیگر استفاده شوند.

یک سوء تفاهم رایج در انتخاب بست، برابر دانستن پیچ‌های درجه 8.8 متریک با SAE Grade 8 است. در حالی که هر دو گزینه با استحکام بالا را نشان می‌دهند، قراردادهای نام‌گذاری و ویژگی‌های عملکردی آن‌ها به طور قابل توجهی متفاوت است. سیستم متریک مستقیماً به خواص مواد در طبقه‌بندی خود اشاره دارد، در حالی که درجه‌های SAE از یک توالی شماره‌گذاری دلخواه پیروی می‌کنند که در آن اعداد بالاتر عموماً نشان‌دهنده استحکام بیشتر هستند.

درجه‌های پیچ متریک حاوی اطلاعات رمزگذاری شده در مورد خواص مکانیکی آن‌ها هستند. عدد قبل از ممیز نشان‌دهنده استحکام کششی بر حسب مگاپاسکال تقسیم بر 100 است، در حالی که عدد بعد از آن نسبت استحکام تسلیم به استحکام کششی را به صورت درصد نشان می‌دهد.

• درجه 8.8: استحکام کششی 800 مگاپاسکال با استحکام تسلیم در 80٪ کششی (640 مگاپاسکال)
• درجه 10.9: استحکام کششی 1040 مگاپاسکال با استحکام تسلیم در 90٪ کششی (940 مگاپاسکال)

دو اندازه‌گیری حیاتی عملکرد پیچ را تعریف می‌کنند:

استحکام کششی: حداکثر تنشی که یک پیچ می‌تواند قبل از شکست تحمل کند، که نشان‌دهنده ظرفیت بار نهایی آن است.

استحکام تسلیم: نقطه تنشی که در آن تغییر شکل دائمی رخ می‌دهد، که حد عملکردی پیچ را قبل از به خطر انداختن یکپارچگی ساختاری نشان می‌دهد.

در کاربردهای عملی، پیچ‌ها هرگز نباید فراتر از استحکام تسلیم خود بارگذاری شوند تا قابلیت اطمینان اتصال حفظ شود. هنگامی که تحت کشش قرار می‌گیرند، پیچ‌ها مشابه فنرها رفتار می‌کنند - زیر استحکام تسلیم به صورت الاستیک کشیده می‌شوند، اما فراتر از این آستانه به طور دائم تغییر شکل می‌دهند تا در نهایت در استحکام کششی شکسته شوند.

پیچ‌های با استحکام بالاتر معمولاً سختی بیشتری از خود نشان می‌دهند اما شکل‌پذیری کمتری دارند و با حداقل تغییر شکل می‌شکنند. جایگزین‌های با استحکام کمتر ظرفیت ازدیاد طول بهتری را قبل از شکست نشان می‌دهند، اما با قابلیت تحمل بار محدود.

برخلاف برخی از فرضیات، افزایش شکل‌پذیری لزوماً قابلیت اطمینان اتصال را افزایش نمی‌دهد. در آزمایش‌های مقایسه‌ای بین پیچ‌های SAE Grade 5 و 8، بست‌های با درجه پایین‌تر قبل از اینکه همتایان با درجه بالاتر به نقاط تسلیم خود برسند، تسلیم می‌شوند و شکست می‌خورند، که نشان می‌دهد درجه‌های استحکام بالاتر عموماً حاشیه ایمنی بهتری را ارائه می‌دهند.

پیچ‌های SAE Grade 5 و 8 معمولاً دارای روکش فولادی ساده یا روکش روی هستند. در حالی که Grade 5 معمولاً از روکش روی شفاف استفاده می‌کند و Grade 8 از روی زرد استفاده می‌کند، تفاوت رنگ فقط برای شناسایی بصری است - هر دو محافظت در برابر خوردگی معادل را ارائه می‌دهند.

علامت‌گذاری روی سر، شناسایی سریع درجه را ارائه می‌دهد: سه خط شعاعی نشان‌دهنده SAE Grade 5 است، در حالی که شش خط نشان‌دهنده Grade 8 است. پیچ‌های متریک شماره درجه خود را مستقیماً روی سر نشان می‌دهند.

انتخاب بست‌های مناسب مستلزم در نظر گرفتن دقیق عوامل متعدد است:

• مشخصات بار: تجزیه و تحلیل الزامات کشش، برش و خمش
• اندازه: پیچ‌هایی را با استحکام کششی و تسلیم کافی برای بارهای مورد انتظار انتخاب کنید
• شرایط محیطی: دما، رطوبت و عناصر خورنده را در نظر بگیرید
• ضریب ایمنی: حاشیه‌های مناسبی را برای تنش‌های غیرمنتظره در نظر بگیرید
• انطباق با استانداردها: پایبندی به مشخصات صنعت مربوطه را تأیید کنید

انتخاب صحیح پیچ، اساس یکپارچگی ساختاری در هر پروژه‌ای را تشکیل می‌دهد. درک درجه‌های استحکام، خواص مواد و الزامات کاربردی، مهندسان و سازندگان را قادر می‌سازد تا تصمیمات آگاهانه‌ای بگیرند که ایمنی و قابلیت اطمینان را در ساخت و سازهای خود تضمین کند.