در زمینه مهندسی مکانیک و خودروسازی، پیچ و مهره ها یک اتصال دهنده مهم هستند و پایداری و قابلیت اطمینان عملکرد آنها به طور مستقیم با ایمنی کل سیستم مرتبط است. در میان بسیاری از شاخص های عملکرد پیچ، استحکام تسلیم بسیار مهم است. این به طور مستقیم تعیین می کند که آیا پیچ در هنگام قرار گرفتن در معرض نیروی خارجی مستعد تغییر شکل پلاستیک است یا خیر، در نتیجه بر عملکرد اتصال آن تأثیر می گذارد. به خصوص برای پیچ و مهره های توپی دو سر، استحکام تسلیم ارتباط مستقیمی با پایداری اتصال بین چرخ و خودرو دارد.
1. تعریف قدرت تسلیم
استحکام تسلیم به مقدار تنشی اشاره دارد که در آن پیچ شروع به ایجاد تغییر شکل پلاستیکی در اثر نیروی خارجی می کند. به بیان ساده، این نقطه بحرانی است که در آن پیچ از مرحله تغییر شکل الاستیک وارد مرحله تغییر شکل پلاستیک می شود، زمانی که نیروی خارجی به درجه معینی می رسد. قبل از این نقطه بحرانی، تغییر شکل پیچ قابل برگشت است. هنگامی که از این نقطه بحرانی فراتر رفت، تغییر شکل پیچ تبدیل به تغییر شکل پلاستیک غیرقابل برگشت می شود.
2. اهمیت استحکام تسلیم پیچ و مهره های توپی دو سر
برای پیچ و مهره های توپی دو سر، استحکام تسلیم مستقیماً با مستعد تغییر شکل پلاستیک در هنگام قرار گرفتن در معرض نیروی خارجی مرتبط است. اگر استحکام تسلیم خیلی کم باشد، پیچ ممکن است در اثر یک نیروی خارجی کوچک دچار تغییر شکل پلاستیکی شود و در نتیجه اتصال شل یا خراب شود. در مقابل، اگر استحکام تسلیم بالا باشد، پیچ میتواند نیروی خارجی بیشتری را بدون تغییر شکل پلاستیک تحمل کند، در نتیجه پایداری و ایمنی اتصال را تضمین میکند.
3. رابطه بین قدرت تسلیم و عملکرد اتصال
عملکرد اتصال یکی از شاخص های مهم برای ارزیابی عملکرد پیچ و مهره است. این نشان دهنده اندازه نیروی خارجی است که پیچ می تواند در طول فرآیند اتصال تحمل کند، پایداری اتصال و قابلیت اطمینان پس از اتصال. به عنوان یکی از عوامل کلیدی مؤثر بر عملکرد اتصال، استحکام تسلیم مستقیماً عملکرد پیچ را در طول فرآیند اتصال تعیین می کند.
به طور خاص، هنگامی که استحکام تسلیم پیچ توپی قلابدار دو سر بالا باشد، می تواند نیروی خارجی بیشتری را بدون تغییر شکل پلاستیک تحمل کند، در نتیجه پایداری اتصال بین چرخ و وسیله نقلیه را تضمین می کند. حتی در شرایط رانندگی سخت، مانند رانندگی با سرعت بالا، ترمز ناگهانی، جاده های ناهموار و غیره، پیچ می تواند حالت اتصال پایدار را برای اطمینان از ایمنی رانندگی حفظ کند.
با این حال، اگر قدرت تسلیم از پیچ توپی دو سر پیچ شده بسیار کم است، ممکن است در اثر یک نیروی خارجی کوچک دچار تغییر شکل پلاستیک شود و در نتیجه اتصال شل یا خراب شود. این نه تنها ثبات اتصال بین چرخ و وسیله نقلیه را کاهش می دهد، بلکه خطرات رانندگی را افزایش می دهد و حتی ممکن است باعث بروز حوادث ایمنی شود.