בחלק הראשון של סדרה זו, בדקנו את היסודות של עיצוב הברגה של מכונה. מידע זה הוא בעל ערך רב עבור מהנדסים ומעצבי מוצר, והוא גם מבט מרתק על אחד מכלי המכונות הבסיסיים של ההיסטוריה.
עכשיו כשאנחנו יודעים משהו על הברגים וברגים במובן הכללי, הגיע הזמן ליישם את המידע הזה על יישומים ספציפיים.
החוליה החלשה ביותר
ברגים, אביזרי הברגה, אומים וברגים הם לרוב החוליה החלשה ביותר במכלול. הסיבה לכך היא שהחוטים מיוצרים בדרך כלל על ידי גזירה לתוך חומר הגלם, וזה גורם לשברים מיקרו. אם בורג או אום נשברים בזמן השירות, התוצאה יכולה להיות כל דבר, החל מאי נוחות קלה ועד לאחזור גדול או אפילו אסון.
דוגמה מזעזעת אחת התרחשה בשנת 2013. אז התנתקו 32 ברגים ענקיים מקטע חדש של סן פרנסיסקו – גשר מפרץ אוקלנד. ברגים אלה, המתוארים טוב יותר כמוטות חיבור, הותקנו בשנת 2008. הם לא טופלו בחום כראוי, הושארו חשופים ליסודות במשך 15 חודשים באתרם, וככל הנראה סבלו מפירוק מימן. התברר שהברגים לא תקינים. היה צורך להחליף את כל הברגים הדומים ולהתקין רתמת בטיחות. למרבה המזל, רובנו לא מתמודדים עם פרויקטים שעלולים להרוג מאות אנשים אם המוצר ייכשל. אבל אף פעם לא ניתן להתעלם מגורמי בטיחות.
תסתכל על הסטנדרטים שלך
מהם הלקחים שאנו יכולים ללמוד מהדוגמה הזו? לקח מספר אחד הוא שכל אביזרי ההברגה צריכים להיות מתוכננים לפי תקן ISO או ASME הרלוונטי לתעשייה וליישום. בנוסף, מהנדסי מוצר צריכים לחשב את מרווח הטעות הנכון.
זה נקרא פקטור הבטיחות או FOS. לדוגמה, ה-FOS לעבודות פלדה מבניות על גשר יהיה בין 5 ל-7. מה זה אומר? ובכן, במונחי שכבות זה אומר שאתה עושה את הרכיב חזק מספיק כדי לעמוד פי 5 ~ 7 מהלחצים והמתחים שהיית מצפה בפעולה רגילה.
FMEA ו-FEA
שיעור שני הוא למנוע כישלון. FMEA, או Failure Modes and Effects Analysis, היא דרך שיטתית לאיסוף נתונים על סיבת כשל. אבל FMEA מספקת ניתוח לאחר מעשה. צריכה להיות גם דרך לחזות כשלים לפני שהם מתרחשים.
ניתוח אלמנטים סופיים משמש גם למודל של הלחצים על המוצר שלך וכדי לראות היכן הוא צפוי להיכשל. מעולם לא היה קל יותר לבצע FEA באמצעות תוכנה כגון הדמיית Fusion 360 של Autodesk. הכרת האזורים החלשים של עיצוב עוזרת למהנדס לשפר אותו לפני שחלק נכנס לשירות.
אנחנו מאמינים שזה מסוכן מדי, הן מבחינה כלכלית והן מבחינת העלות האנושית, כדי לא להשתמש בכלים האלה. כאשר אתה משווה את העלות של ביצוע FMEA ו-FEA על מוצר חדש מול עלות התקנת מוצר שנכשל לאחר מכן, פשוט לא כדאי לדלג על השלב הזה.
כמה רחוק זה רחוק מדי?
עבור חוטים פנימיים, חורים עמוקים יותר מביאים יותר כוח אחיזה – אבל רק עד לנקודה מסוימת. ברוב המקרים עומק החור לא יעלה על פי 2.5 מקוטר הבורג או הבורג. ככל שאורך ההברגה גדל, יותר מכוח האחיזה מועבר מראש הבורג ואל צדי ההברגה. זה אומר שאם הבורג מהודק יתר על המידה, הראש יתנתק לפני שהברגים ייפשטו.
אם אתה לא בטוח כמה אתה צריך אז אולי תצטרך לחשב את כוחות האחיזה המקסימליים הנדרשים, ומשם לקבוע כמה חוטים נדרשים. עבור חורים עיוורים – כאלה שלא עוברים עד הסוף – הימנעו מלהתקרב מדי לקיר הנגדי, מה שעלול לגרום לו לבלוט או להתעוות.
אל תהיה עצבני
בעת ציון החוטים שלך, ודא שאתה משתמש בסימון GD&T טוב וציין את סוג החוט, עומק החור ועומק החוט המלא הנדרש. זה חשוב עבור המכונאי שעומד לעשות את החלק שלך.
אבל אל תהפוך כל מיקום חור לממד קריטי בקבצי העיצוב שלך. למה לא? כי אי אפשר להחזיק סובלנות קריטית בכל מקום בו זמנית. הניסיון לעשות זאת הוא בזבוז זמן מתסכל והוא מגדיל מאוד את עלויות פיתוח המוצר.
וחשוב לא פחות, זה לא נחוץ. מיקומי חורים לא צריכים להיות קריטיים מהסיבה הפשוטה שחייבים להיות קצת משחק חופשי כדי להניע את הברגים והברגים השונים למקומם. סובלנות סטנדרטית היא בסדר עבור זה, והדוק מדי זה להביס את עצמו.
ציפוי ואנודיז
גדלי החורים או הברגים, וההברגות התואמות שלהם, משתנים מעט כאשר הם עוברים אנודייז או ציפוי. במקרה של אילגון, חלק מחומר הגלם נשחק על ידי תחריט חומצה. בציפוי ההיפך הוא הנכון, מכיוון שמצטברות כמה שכבות של סרטים דקים על פני השטח ואלה עלולות לגרום להיתקעות צידי החוט.
אתה יכול להגן על חוטים פנימיים על ידי חסימת החורים לפני סיום היצירה, אבל אז כמובן שהם לא ייראו זהים לחומר שמסביב. אם מצופה אביזר הברגה, ניתן לרדוף אחר החוטים כדי להחזיר אותם למצבם המקורי.
ברוב המקרים, גילינו שהאילגון אינו משפיע באופן מהותי על הביצועים של צורות חוטים, כך שעדיף לא לדאוג מכך, אך יידעו את הספק שלכם מראש אם אתם רוצים שאזורי הברגה יהיו מוגנים במהלך תהליך הגימור. זה חשוב במיוחד אם החלק צבוע, כי זה בהחלט ידביק את החוטים.
רוצה ללמוד עוד?
הצוות שלנו עומד במקום כדי להציע מידע נוסף על אופטימיזציה של העיצובים שלך לייצור. ותקבל הצעת מחיר מהירה וחינמית על הפרויקט שלך כשאתה מעלה את קבצי ה-CAD שלך היום.
