תשובות לשאלות שעלו בהרצאה האינטרנטית: ברגים רבותי ברגים

לפני מספר ימים הרצאתי באינטרנט, על ברגים.

המסר היה:

בורג עובד רק במתיחה וע”י כך מעביר את “העבודה הקשה” למחוברים

לדרוך את הבורג, לא לחשוש. הדריכה נחוצה לתפקוד הבורג

לאבטחה מפני התרופפות יש להשתמש בבורג ארוך או דבק אנאירובי

 

נכחו למעלה ממאתים מהנדסים, והזמן שהוקצב לשאלות היה קצר מדי. הבטחתי שאענה על כל השאלות, אז הנה הן כאן לפניכם. השאלות והתשובות שלא הספקנו לדון בהם. בתחתית הדף תמצאו קישור להרצאה כולה, כדי שתוכלו לחזור ולחדד נקודות שמעניינות אתכם. כמו כן, הוספתי, לבלוג שבאתר, מאמר שמסביר שוב את הדריכה המוקדמת של הבורג, וכיצד המנגנון הזה עובד. מזה זמן רב אני מחפש הסבר אינטואיטיבי למנגנון. אני מקווה שסוף סוף מצאתי, והרי הוא לפניכם בקישור שבתחתית הגליון. אשמח להערות, הארות ותגובות, בבלוג שבאתר ו/או בקבוצה “ מחשבה והנדסה בע”מ – פתרונות בהנדסת מכונות” בפייסבוק.

ולשאלות שלכם ולתשובות:

 ש: מה זה בורג דרוך?

דריכת הבורג (PRELOAD) היא מתיחתו בעת ההרכבה (סגירת הבורג) לפני שהחלקים המחוברים עומדים בעומס העבודה המתוכננת (למשל: הידוק ראש מנוע לבלוק, לפני שמפעילים את המנוע)

 

ש: האם זה נכון ששייבה קפיץ לא באמת עדיפה על שייבה רגילה?

שייבה קפיצית, לכל היותר, לא תזיק! (ראה המאמר: כשל בבורג: 3 טעויות קריטיות בתכנון ברגים שעלולות להוביל לכשל מערכתי (ומה לעשות במקום) בקישור  https://www.moshe-kelman.co.il/screw-failure    )

 

ש: למה שבורג יתארך? עקב הידוק במומנט גדול מידי?

בורג מתנהג כמו קפיץ עם מקדם קפיציות גדול. כשמבריגים אותו, מפעילים כוחות מתיחה, והבורג יתארך

 

ש: יש כלל אצבע או נוסחה שמתארת את כוח חיכוך כפונקציה של הידוק?

כן:

0.2[מקדם] X כוח הדריכה הנחוץ [ניוטון] X קוטר הבורג הנומינלי [יחידת אורך]= מומנט הדריכה (סגירה) של הבורג [ניוטון – יחידת האורך שהשתמשתם]

T=0.2FiD

 

ש: מהם הפתרונות הטובים ביותר למניעת כליבה? ציפויים? Molibden solfure? Black oxide?

במקרה של בורג משולב בתבריג, אין כליבה (ראה המאמר על אפקט הכליבה: https://www.moshe-kelman.co.il/clamping_effect/), יש “תפיסה” או “הידבקות” שמפריעים לפתיחה לאחר זמן ממושך. כדאי להשתמש בחומרים דומים, למניעת קורוזיה גלוונית, להגן מפני חדירת לחות, וכן, להשתמש במשחות מגן מתאימות

 

ש: מתי כדאי להשתמש בברגי SS ומתי בברזל מצופה ניקל?

ברגים מצופים בניקל, זה ליופי. לא להגנה מפני קורוזיה. ברגים מנירוסטה (יקרים) משתמשים כשהמחוברים הם מנירוסטה, או כשהסביבה היא קורוזיבית.

 

ש: לגבי חוזק כריכות באום או בהברזה. מה קורה אם הבורג בדרגה 10 אך נכנס להברזה בפלדה רכה?

הבורג (חוזק 10.9 למשל) יכול להכנס גם בתבריג אלומיניום. במקרה כזה יש לדאוג לתבריג משולב באורך 3 פעמים קוטר הבורג.

 

ש: מה עם סוג ראש הבורג? העניין רלוונטי גם לראש אלן? או לא עלינו, פיליפס?

חוזק הבורג הוא הקובע. סוג ראש הבורג יקבע רק את סוג המפתח. לצורך דריכת הבורג, אין זה משנה באיזה כלי מהדקים, ובלבד שלא יהיה כשל בין הכלי לראש הבורג.

 

ש: מה זה “סיגמא פרופ”?

Proof Strength. זה הכוח או המאמץ שהחלק (בורג) יכול לשאת מבלי “להכנס” לתחום הפלסטי. זה ערך קרוב מאד לחוזק הכניעה אך תמיד קטן ממנו.

 

ש: דיברת על הערך “8.8”. על פי מה אני בוחר את הערך הזה?

8.8 או 10.9 או 12.9 או 4.8, הם הסימון הסטנדרטי (ISO) לחוזק הבורג. אני בוחר את הבורג לפי העניין, כלומר החוזק הדרוש למתכנן. בד”כ 8.8. שזה אומר, בורג שה UTS שלו הוא לפחות 800 ניוטון לממ”ר, וחוזק הכניעה שלו הוא לפחות 0.8 מזה. כלומר חוזק כניעה, לפחות 640 ניוטון לממ”ר.

 

ש: מה לגבי שיטת הידוק לפי מהלך זווית נדרש בהידוק? (מוכר בתעשיית הרכב)

זו שיטת הידוק (מתיחה מוקדמת). יש ויכוח אם היא עדיפה על שימוש במד המומנט. כביכול ההידוק לפי זווית, מודד טוב יותר את הדריכה, כי הוא מודד התארכות  (זווית הידוק= אורך הדריכה על פי הפסיעה) הבעיה היא (אי הוודאות שנכנסת לתהליך) ההתכווצות של המחוברים, לכן השיטה לא יכולה להתבסס על טבלאות אלא על ניסוי ותהייה של היצרן לכל בורג ובורג לפי המחוברים, לפני שהוא מפרסם את הנחיות ההידוק.

 

ש: האם צריך להתחשב במומט הסגירה הראשוני בחישוב החוזק של הבורג למתיחה? כלומר לאחר הידוק הבורג האם יש להתייחס למאמץ המתיחה המתפתח בקנה הבורג עכב מומנט ההידוק ולהוסיף את מאמץ זה למאמץ המתפתח על ידי כוח חיצוני?

לא. בורג דרוך יכול לשאת מאמץ לפחות כמו מאמץ הדריכה המוקדמת. (ראה המאמר: מתיחת הבורג בעת הרכבתו        https://www.moshe-kelman.co.il/screw-stretching )

 

ש: האם לבורג ארוך יש חישוב שונה להידוק מותר?

לא. אותו חישוב. אורך הקנה, או אורך הבורג אינו משפיע, ואינו נכנס לנוסחאות

 

ש: מה לגבי שימוש בבורג כציר לגלגלת  – כפיפה?? 

בורג בשום אופן (בתכנון הנדסי נכון) אינו ציר לגלגלת! (כי הקנה של הבורג עשוי בטולרנס גס, ושנית, אם הגלגלת צריכה להסתובב על הבורג כציר, אי אפשר להדק את הבורג) בתכנון נכון, גם במקרה שהבורג מחבר גלגל כל שהוא, הוא יראה רק מתיחה (תכנון נכון!) אם נגיע למצב שהבורג רואה כפיפה- החיבור נכשל!!

 

ש: האם לוקטייט יאפשר לפתוח את הבורג ולסגור אותו שוב?

יש סוגי “לוקטייט” (חוזק חלש וחוזק בינוני) המיועדים לפתיחה. במקרה של שימוש חוזר בבורג או בתבריג, יש לנקות היטב את שרידי הדבק היבש.

 

ש: כיצד ניתן לשלב חישובי ברגים באנליזות אלמנטים סופיים?

אינני רואה את הקושי. מדוע בורג שונה מכל חלק אחר לצורך האנליזה? אישית, האנליזה הנומרית תשמש אותי רק כגיבוי לחישובים הידניים ורק במקרה שאני נזקק לחישוב מדויק וקפדני.

 

ש: איך אני מראה מקדם ביטחון על הבורג אם אני דורך אותו ל90 אחוז ממאמץ הכניעה?

כדי לקבל מקדם בטחון, למשל 2, תשתמש בבורג חזק פי שניים (שטח החתך גדול פי שנים, כדי לקבל מקדם 2) ותדרוך אותו ל90% ממאמץ הכניעה. או שתשתמש בשני ברגים (כמובן דרוכים 90% ממאמץ הכניעה).

 

ש: מה דעתך על שימוש בהליקויל לעומת דבק אנארובי

הליקויל פשוט, משמש לחיבורים שמפרקים הרבה פעמים ויש חשש לשחיקת התבריג (בגוף אלומיניום או סגסוגת אבץ למשל). קיימים הליקויילים “מיוחדים” שיש להם כריכות עם “עיוות” מובנה, לייצור התנגדות קפיצית להברגת הבורג. הם מועילים קצת כנגד התרופפות. אינם באותה דרגת ביטחון כמו דבק אנארובי (לוקטייט).

 

ש: מה דעתך על שימוש בהברגה עם פסיעה עדינה NF במקום NC לצורך אבטחת הבורג?

הברגות עדינות, אמורות להשתחרר פחות. בספר הלימוד של שיגלי, הוא מוכיח שההבדל בזווית המעלה, זניח. בפועל ראיתי חברות שמתייחסות להבדל זה בטבלאות.

 

ש: האם דיסקה קפיצית לא תאבטח ברגי זיווד קטנים (M2, M4) מפלדה רכה ?

התקן DIN או ISO  מדברים על שימוש בדסקה קפיצית רק עבור ברגים מדרגת חוזק 5.6 ומטה. אלו ברגים רכים, שמתכנני מכונות אינם משתמשים בהם. מעולם לא השתמשתי בבורג בחוזק נמוך מ 8.8. מניסיוני, הדסקה הופכת לשטחה במומנט קטן מאד, הרבה לפני שאפילו בורג 4.8 יידרך. לכן אני סבור שגם לברגים רכים השייבות הקפיציות אינן מועילות כנגד אובדן הדריכה והתרופפות החיבור. אולי השייבה במקרה זה, תמנע מהאום, אחרי שהשתחררה מליפול.

 

ש: כאשר עושים חישוב מומנט הידוק של בורג המוברג לאלומיניום, האם לוקחים בחשבון נתוני חומר הבורג או האלומיניום?.

כן. מייצרים תבריג ארוך שיאפשר שילוב של הבורג בתבריג באורך 2-3 פעמים הקוטר הנומינלי של הבורג. בפלדה, די ב 1-1.5 קוטר הבורג.

 

ש: כאשר ספק ברגים אומר “ברגים שחורים” למה הוא מתכוון?

בורג שחור הוא בורג שעבר פאסיבציה (שמייצרת תחמוצת ברזל יציבה על פני שטח המתכת ולא “חלודה”) או פוספטציה. שני התהליכים מספקים הגנה מסוימת מפני קורוזיה.

 

ש: אנא התייחסותך להמלצה של מינימום 3 כריכות

מחקרים מראים ששלושת הכריכות הראשונות בתבריג, מעבירות 80-90% של העומס. לכן הן  כה חשובות. בסופו של דבר, כשכריכה נכנעת לעומס, ומתכופפת, הכריכה שלאחריה תצטרף ותחלוק אתה בעומס, וכן הלאה.

עד כאן השאלות והתשובות.

להלן הקישורים המובטחים:

*קישור למאמר שמסביר את פעולתו של הבורג הדרוך:

מתיחת הבורג בעת הרכבתו, הכרחית לפעולתו של הבורג

 

*קישור להרצאה: “ברגים רבותי ברגים” שנערכה בפורום מהנדסי מכונות מרכז, בחסות לשכת המהנדסים:

למעבר להרצאה המלאה, ברגים רבותי ברגים, באתר לשכת המהנדסים,

לחץ כאן

לשאלות נוספות:

                              כתוב תגובה למאמר זה, כאן, למטה

                              כתוב תגובה לכל מאמר אחר שבבלוג שבאתר

                              הצטרף לקבוצה מחשבה והנדסה בע”מ – פתרונות

                              בהנדסת מכונות” בפייסבוק.

אודות משה קלמן

אינג' משה קלמן, בוגר לימודי הנדסת מכונות בטכניון במגמת אנרגיה, ובעל תואר שני במנהל עסקים, מהאוניברסיטה העברית בירושלים, מביא אתו ניסיון עשיר של כ-40 שנה בתחומי הנדסה שונים ומגוונים. את הניסיון העצום שצבר, יצק לתוך מגוון תכניות הדרכה למהנדסים בהתאמה לצורכי הארגון.

להורדה בחינם של מדריך הבזק "הנדסה בחקירה" שבו אסף דוגמאות של כשלים קטסטרופליים שנבעו מהזנחה של עקרונות הנדסיים בסיסים – לחצו על הקישור "כן, אני רוצה ללמוד מניסיונם של אחרים"

4 תגובות

  1. איצ'ה הגב

    ממש במקרה, חזרתי ועיינתי בדף הזה, ונהנתי שוב!
    כל הכבוד.
    אתה ממש עושה עבודת קודש בהנחלת ידע הנדסי חשוב, שכמדומה לי שכבר לא נלמד בכלל או כמעט בכלל בלימודי ההנדסה.
    ישר כח!

  2. איצ'ה הגב

השארת תגובה