ما هي معايير البراغي: 4 نقاط رئيسية تحتاج إلى معرفتها

جدول المحتويات

تعتمد قدرة البراغي على ربط المكونات بشكل آمن على التصنيع الدقيق وجودة المواد والالتزام بالمعايير المعترف بها. تضمن معايير البراغي الاتساق والسلامة والقدرة على التبادل، مما يسمح بأداء موثوق به في تطبيقات متنوعة. تستكشف هذه المقالة معايير البراغي الرئيسية وأهميتها وتطبيقاتها العالمية.

أهمية معايير البراغي

معايير الترباس تحدد المواصفات والأبعاد وخصائص المواد ومتطلبات الأداء للبراغي. وهي مصممة لضمان:

التوحيد: يمكن استخدام البراغي من مختلف الشركات المصنعة بالتبادل.
الجودة: يضمن أن البراغي قادرة على تحمل الأحمال الميكانيكية والظروف البيئية المحددة.
السلامة: يقلل من خطر الفشل الهيكلي بسبب البراغي دون المستوى المطلوب.

معايير البراغي الرئيسية وخصائصها

1. معايير ISO (المنظمة الدولية للمعايير)

تتمتع معايير ISO باعتراف واسع النطاق عالميًا وتوفر نهجًا موحدًا لمواصفات البراغي.

ISO 898

يحدد الخصائص الميكانيكية للبراغي المصنوعة من الفولاذ الكربوني والفولاذ السبائكي.
يحدد فئات الخصائص (على سبيل المثال، 8.8، 10.9) بناءً على قوة الشد ونسبة الخضوع.
قابلة للتطبيق في التطبيقات الهيكلية والسيارات والهندسة العامة.

ISO 3506

يغطي مقاومة للتآكل مسامير من الصلب غير القابل للصدأ.
يتم تصنيف مستويات المقاومة بدرجات مثل A2 وA4، حيث أن A4 مناسب للبيئات البحرية.

ISO 4014 و ISO 4017

تحديد الأبعاد لـ مسامير سداسية.
ISO 4014: البراغي الملولبة جزئيًا.
ISO 4017: مسامير ملولبة بالكامل.

2. معايير ANSI/ASME (المعهد الوطني الأمريكي للمعايير/الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين)

تنتشر هذه المعايير في أمريكا الشمالية وتؤكد على الدقة الأبعادية والترابط.

ASME B18.2.1

يحدد أبعاد البراغي السداسية، والمسامير المربعة، وأنواع البراغي الأخرى.
يتضمن أبعاد الرأس، وأطوال الخيوط، والتسامحات.

ASME B1.1

يحدد أنظمة الخيوط، بما في ذلك:
الخط الوطني الموحد (UNC): مناسب للاستخدام للأغراض العامة.
الغرامة الوطنية الموحدة (UNF): يوفر مشاركة أفضل للخيط للتطبيقات الدقيقة.

أنسي بكسنومكس

يغطي مسامير رأس المقبس والمسامير المماثلة المستخدمة في التطبيقات عالية القوة والمدمجة.

3. معايير DIN (المعهد الألماني للنورمونج)

نشأت معايير DIN في ألمانيا وتُستخدم على نطاق واسع في أوروبا، مع اعتماد العديد منها عالميًا.

DIN 931

يعرف مسامير ذات رأس سداسي مع خيوط جزئية.
شائع في تطبيقات البناء والميكانيكا.

DIN 933

يحدد مسامير الرأس السداسية ذات الخيوط الكاملة.
يتم استخدامه عندما يكون هناك حاجة إلى خيوط ممتدة للتثبيت الآمن.

DIN 912

يغطي رؤوس مسامير المقبس.
مفضل للتطبيقات المدمجة والمتغلغلة.

4. معايير ASTM (الجمعية الأمريكية لاختبار المواد)

تركز معايير ASTM على خصائص المواد والأداء في ظل ظروف محددة.

ASTM A325

مسامير هيكلية عالية القوة تستخدم في البناء الفولاذي.
يتميز بمتطلبات محددة للحمل والقوة للتطبيقات الهيكلية واسعة النطاق.

ASTM A490

مسامير هيكلية شديدة التحمل ذات قوة شد أعلى من A325.
مثالية للبيئات ذات الضغط العالي.

ASTM A193

مسامير مصممة لتطبيقات درجات الحرارة العالية والضغط العالي، كما هو الحال في محطات الطاقة ومصافي النفط.
يغطي درجات السبائك والفولاذ المقاوم للصدأ.

5. معايير جمعية مهندسي السيارات (SAE)

تم تصميم معايير SAE خصيصًا لصناعات السيارات والفضاء الجوي.

SAE J429

يحدد الخصائص الميكانيكية للمسامير والبراغي السداسية.
تتضمن درجات مختلفة للاستخدام في السيارات.

ساي AS8879

قياسي لـ مشابك الطيران، مع التركيز على الخيوط عالية الأداء والدقة.

6. معايير BS (المعايير البريطانية)

توفر مؤسسة المعايير البريطانية (BSI) معايير البراغي المستخدمة على نطاق واسع في المملكة المتحدة.

BS 4190

يغطي البراغي والمسامير السداسية متعددة الأغراض.
يحدد الأبعاد والخصائص الميكانيكية.

BS EN 14399

معيار لتجمعات البراغي الهيكلية عالية القوة للتحميل المسبق.

مقارنة الميزات الرئيسية

المجموعة الأساسية	المنطقة	الميزات الرئيسية	الاستخدامات
ISO	تجوال حول العالم	الخصائص الميكانيكية، مقاومة التآكل، الأبعاد	الهندسة الإنشائية والسيارات والهندسة العامة
ANSI / ASME	أمريكا الشمالية	دقة الأبعاد، أنظمة الخيوط	البناء والآلات والاستخدام العام
DIN	أوروبا/العالمية	مسامير سداسية، مسامير المقبس، الخيوط	الصناعة والبناء
ASTM	تجوال حول العالم	أداء المواد، مسامير عالية القوة	الهياكل الفولاذية والبيئات ذات الضغط العالي
SAE	السيارات/الفضاء	مسامير عالية الدقة، عالية الجودة للسيارات	المركبات والفضاء الجوي

مواصفات المواد والأداء لمعايير البراغي

تضع معايير البراغي متطلبات دقيقة للمواد والخصائص الميكانيكية وخصائص الأداء. تختلف هذه المواصفات حسب التطبيق والظروف البيئية ومتطلبات التحميل.

1. مواصفات المواد

a. معدن الكربون

الدرجات المشتركة: 4.6، 5.8، 8.8، 10.9، 12.9 (بناءً على ISO 898).
التطبيقات: مثبتات عامة الاستخدام، والبناء، والآلات.

الخصائص:

يتم استخدام الدرجات الأقل (على سبيل المثال، 4.6) للتطبيقات غير الحرجة.
يتم استخدام الدرجات الأعلى (على سبيل المثال، 10.9، 12.9) للتطبيقات ذات القوة العالية.

b. سبائك الصلب

المعايير المشتركة: ASTM A193 (على سبيل المثال، الدرجة B7 للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية).
التطبيقات: محطات الطاقة، وخطوط أنابيب النفط والغاز، والآلات الثقيلة.

الخصائص:

تعزيز قوة الشد ومقاومة التعب.
يؤدي بشكل جيد في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.

c. ستانلس ستيل

الدرجات الشائعة: A2، A4 (ISO 3506).
التطبيقات: البيئة البحرية والمعالجة الكيميائية والبيئات الخارجية.

الخصائص:

مقاومة التآكل (A4 لديه مقاومة فائقة للكلوريدات).
مناسب للبيئات القاسية والتعرض للرطوبة.

d. المعادن غير الحديدية

المواد: الألومنيوم والتيتانيوم والنحاس وسبائك النحاس.
التطبيقات: الفضاء، والإلكترونيات، والأغراض الزخرفية.

الخصائص:

خفيفة الوزن ومقاومة للتآكل.
يستخدم في التطبيقات التي تتطلب خصائص غير مغناطيسية.

2. خصائص الميكانيكية

تحدد معايير البراغي الخصائص الميكانيكية لضمان الأداء تحت الحمل. تشمل الخصائص الرئيسية ما يلي:

a. قوة الشد

فريف: أقصى قدر من الضغط الذي يمكن أن يتحمله البرغي أثناء تمدده أو سحبه قبل أن ينكسر.

أمثلة:

مسامير الدرجة ISO 8.8: قوة شد لا تقل عن 800 ميجا باسكال.
مسامير ASTM A490: الحد الأدنى لقوة الشد 1040 ميجا باسكال.

موردو مسامير الربط المطلية بمادة PTFE عالية الشد

b. قوة الغلة

فريف: مستوى الإجهاد الذي يبدأ عنده البرغي بالتشوه بشكل دائم.

أمثلة:

مسامير الدرجة 10.9 ISO: قوة الخضوع عادة 90% من قوة الشد.
مهم في التطبيقات الهيكلية حيث يكون التشوه المرن ضروريًا.

c. عسر الماء

فريف: مقاومة مادة البراغي للتشوه، والتي يتم قياسها عادة بوحدة برينيل (HB) أو روكويل (HRC).

أمثلة:

تتطلب البراغي عالية القوة مثل ASTM A193 Grade B7 حدًا أدنى من الصلابة للتطبيقات ذات درجات الحرارة المرتفعة.

d. استطالة

فريف: مقياس قدرة البرغي على التمدد تحت الحمل قبل الانكسار.

أمثلة:

تحدد المعايير مثل ISO 898 نسب الاستطالة الدنيا لضمان اللدونة.

e. مقاومة التعب

فريف: القدرة على تحمل الأحمال الدورية دون فشل.
التطبيقات: الآلات الدوارة ومحركات السيارات.
المعايير: تشمل معايير ASTM اختبارات مقاومة التعب للبراغي عالية الأداء.

3. مواصفات الخيوط

تلعب خيوط البراغي دورًا مهمًا في توزيع الحمل وأداء التثبيت.

a. أنواع الخيوط

الخيوط الخشنة: شائع في البراغي ذات الأغراض العامة (على سبيل المثال، خيوط UNC بموجب ASME B1.1).
الخيوط الرفيعة: توفر توزيعًا أفضل للحمل وتُستخدم في التطبيقات الدقيقة.

b. ملاءمة الخيط

فئات اللياقة البدنية: محدد في معايير مثل ISO 965 و ASME B1.1 (على سبيل المثال، 6 جرام للبراغي).
أهمية: يضمن التثبيت المناسب ويمنع التراخي تحت الأحمال الديناميكية.

4. المعالجات السطحية والطلاءات

تعمل المعالجات السطحية على تعزيز متانة وأداء البراغي، وخاصة في البيئات القاسية.

a. طلاء الزنك

المميزات: يوفر مقاومة أساسية للتآكل.
التطبيقات: مسامير للأغراض العامة في البيئات المعتدلة.

b. تراجع تعبئة الساخنة

المميزات: طلاء الزنك الأكثر سمكًا لمقاومة التآكل بشكل فائق.
التطبيقات: الهياكل الخارجية والتطبيقات البحرية.

c. أكسيد الأسود

المميزات: يحسن المظهر الجمالي ويوفر مقاومة خفيفة للتآكل.
التطبيقات: التطبيقات الداخلية والبيئات منخفضة التآكل.

d. طلاءات PTFE والبوليمرات الأخرى

المميزات: يعزز التشحيم ومقاومة التآكل.
التطبيقات: المعالجة الكيميائية والبيئات القاسية.

مسامير ملونة عالية الشد مطلية بمادة PTFE

5. الأداء البيئي والمتخصص

a. المقاومة للتآكل

الفولاذ المقاوم للصدأ: مثالي للبيئات المسببة للتآكل (على سبيل المثال، مسامير A4 في التطبيقات البحرية).
الطلاء: تضمن معايير مثل ASTM F2329 مقاومة التآكل للمسامير المجلفنة

b. أداء درجات الحرارة العالية

المواد: تحافظ مسامير الفولاذ السبائكي (على سبيل المثال، ASTM A193) على القوة والاستقرار في درجات الحرارة المرتفعة.
التطبيقات: محطات الطاقة والأفران والتوربينات.

c. الأداء المبرد

المواد: يحتفظ الفولاذ المقاوم للصدأ وبعض البراغي المصنوعة من السبائك بالقدرة على التحمل في درجات الحرارة المنخفضة.
التطبيقات: الفضاء والطيران والتبريد وتخزين الغاز الطبيعي المسال.

6. علامات المواد والأداء

تتطلب معايير البراغي وضع علامات لتحديد خصائص المواد والامتثال للمعايير:

فئة العقار: يشير إلى قوة الشد وقوة الخضوع (على سبيل المثال، 8.8، 10.9 لمسامير ISO).
علامة الشركة المصنعة:يضمن إمكانية التتبع.
تحديد الدرجة: نوع المادة ومقاومة التآكل (على سبيل المثال، A2-70 لمسامير الفولاذ المقاوم للصدأ).

التحديات في توحيد معايير البراغي

يسلط هذا الرسم البياني الضوء على التحديات الواسعة النطاق، وتداعياتها، والمجالات التي تتطلب جهوداً لتبسيط معايير البراغي.

الفئة	التحديات	التأثير
الاختلافات العالمية	- معايير مختلفة عبر المناطق (ISO، ASTM، DIN، JIS).	- عدم التوافق في المشاريع الدولية وسلاسل التوريد.
الاختلافات العالمية	- عدم وجود معيار واحد على مستوى العالم.	- زيادة الحاجة إلى المحولات أو المهايئات.
التنوع المادي	- الاختلافات في درجات المواد وتصنيفاتها.	- سوء التواصل بين الموردين والمستخدمين النهائيين.
التنوع المادي	- صعوبة ضمان الجودة المتسقة للتطبيقات الفريدة.	- يحد من قابلية التبادل بين الصناعات.
مواصفات الأداء	- متطلبات الشد وقوة الخضوع والصلابة المتفاوتة في المعايير.	- الارتباك في اختيار البراغي للتوافق مع المعايير المتعددة.
مواصفات الأداء	- طرق اختبار غير متسقة للخصائص الميكانيكية.	- انخفاض الموثوقية وإمكانية فشل المنتج.
الخيط والملاءمة	- الاختلافات في أنواع الخيوط (الخشنة والناعمة) وفئات الملاءمة عبر المعايير.	- مشاكل التجميع والتراخي المحتمل تحت الحمل.
الخيط والملاءمة	- الخيوط غير القابلة للتبديل مما يؤدي إلى مشاكل في إدارة المخزون.	- تأخر مواعيد البناء وتجاوز التكاليف.
الظروف البيئية	- مواصفات محدودة للبيئات القاسية (درجات الحرارة العالية والتآكل).	- عدم كفاية الحماية أو المتانة في التطبيقات المحددة.
العلامات وتحديد الهوية	- التباين في علامات البراغي المطلوبة (الدرجة، الشركة المصنعة).	- صعوبة في التتبع والتحقق من الجودة.
العلامات وتحديد الهوية	- ممارسات غير متسقة في منع التزييف.	- زيادة خطر استخدام البراغي دون المستوى المطلوب أو المزيفة.
التداخل التنظيمي	- الصناعات المختلفة تفرض معاييرها الخاصة.	- التعقيد في الامتثال بالنسبة للشركات المصنعة التي تخدم قطاعات متعددة.
الآثار المترتبة على التكلفة	- ارتفاع تكاليف الاختبار والشهادات والامتثال للمعايير المتعددة.	- زيادة تكاليف المشاريع وانخفاض القدرة التنافسية للمصنعين.
تقنيات ناشئة	- التأخير في تحديث معايير المواد المتقدمة وتقنيات التصنيع (على سبيل المثال، الطباعة ثلاثية الأبعاد).	- عدم التوافق مع الحلول المبتكرة والتبني المحدود للتقنيات الجديدة.

باختصار، تعتبر معايير Bolt ضرورية للهندسة الموثوقة، وضمان السلامة والاتساق والتوافق. من خلال الالتزام بالمعايير المعترف بها، يمكن للمصنعين والمهندسين ضمان أداء وموثوقية البراغي في الهياكل والأنظمة الحرجة.