חיבור בעזרת ברגים: 3 טיפים לאבטחת חיבורים מהשתחררות ברגים או כשל מערכתי

חיבור בעזרת ברגים הוא החיבור הנפוץ ביותר לחיבור פריק, ויש לו יתרונות רבים, לצד חסרון אחד מהותי, והוא – שהוא עלול להתפרק. 

נשמע מוכר? האם גם אתם מתכננים חיבור בעזרת ברגים כדי ליהנות מכל יתרונותיו ולא תמיד יודעים כיצד לתכנן את החיבור כדי שלא יתפרק בהמשך? זה בדיוק הנושא של המאמר שלפניכם, ובו 3 טיפים חשובים שיעזרו לכם לתכנן חיבור בעזרת ברגים, שלא ישתחרר מעצמו, אך יישאר בעל יכולת פירוק, לעת הצורך. מוזמנים לקרוא, ליישם וכמובן, לשתף.

כמו שידוע לכם היטב, לחיבור בעזרת ברגים יש יתרונות רבים: החוזק, האפשרות לחבר בין חומרים שונים שאי אפשר לרתך או להדביק (או להצמיד בדרך אחרת), האפשרות לתכנן את הברגים לעמוד בטמפרטורות גבוהות עד טמפ’ גבול החוזק של חומר הבורג, וכמובן, החיבור ניתן לפירוק לצרכי תחזוקה, להחלפת חלקים, לשינוי במבנה ועוד. אלא שלצד היתרונות יש לחיבור בעזרת ברגים גם חסרון אחד גדול, והוא שהוא עלול להתפרק מעצמו. וליתר דיוק, עם קצת עזרה של רעידות וכוחות משתנים, שנמצאים בכל מערכת מכאנית (רכב, מיקסר, מדפסת, מכונת כביסה…). התוצאה עלולה להיות התרופפות של הברגים, התפרקות של החיבור וכשל מערכתי שמתרחש ברעש ובנזק גדול – אולי בגלל שלא פעלתם בהתאם ל-3 טיפים שעשויים למנוע את ההתפרקות ובה בעת לשמור על יכולת הפירוק של החיבור, לעת הצורך.

עוד מעט נראה מה הטיפ המועיל מכולם, אבל תחילה – הנה הטיפ הראשון.

טיפ מס’ 1 לחיבור בעזרת ברגים: בעת החיבור, הקפידו על אלמנטים קשיחים ככל שניתן

ככל שהאלמנטים המחוברים בברגים קשיחים יותר, תהיה לברגים פחות נטייה להשתחרר.

נסביר: ככל שהחלקים שמשתתפים בחיבור גמישים יותר או רכים יותר ביחס לקשיחות (או קפיציות) הבורג, נוטה החיבור יותר להשתחרר מעצמו.

וזה אומר שאם אתם מתכננים חיבור אטימה, ומתכננים אטם גומי, גמיש ורך (סנדוויץ’) בין שני אוגנים והכל מהודק בברגים (ראו תמונה 1א), אולי כדאי שתשקלו חריץ היקפי עם טבעת אטימה ((O-RING שמתכווצת בלחץ החיבור לתוך החריץ, כך שגמישות החיבור תהיה כגמישות החומר של האוגנים, ללא קשר לחומר טבעת האטימה (ראו תמונה 1ב).

חיבור בעזרת ברגים 1א

 

חיבור בעזרת ברגים 1ב

אז על מה יש להקפיד?

  • רצוי שקשיחות החלקים שמשתתפים בחיבור (הסנדוויץ’) תהיה פי 8 מקשיחות הבורג
  • כדאי להמנע משיתוף מרכיבים רכים בחיבור, כגון אטם מחומר אלסטי או אפילו טבעת (שייבה) מפלדה רכה. ואם מוכרחים להשתמש בהם – יש להגדיל את הקשיחות ע”י הגדלת שטח המגע או שימוש בחומר קשה יותר, אפילו אטם מתכתי. במקרה של טבעת, רצוי להשתמש בטבעת מחוסמת.

וזה עוד כלום לעומת הטיפ השני…

טיפ מס’ 2 לחיבור בעזרת ברגים: בעת החיבור, הוסיפו לתבריג דבק אנאירובי

דבק הוא אחד הפתרונות היותר מוצלחים למניעת השתחררות של ברגים. ממש מפתיע עד כמה 2-3 טיפות של דבק אנאירובי על התבריג, יכולות למנוע השתחררות ברגים, ולמנוע כשל כואב, יקר ומיותר של המערכת.

אז על מה יש להקפיד?

  • הדבק משמש כחומר סיכה, לכן יש להביא בחשבון את הקטנת החיכוך בתבריג בעת חישוב מומנט דריכת הבורג
  • יש לבחור בקפידה את דרגת החוזק של הדבק ולרשום בשרטוט ההרכבה את סוג הדבק והוראות הניקוי של המשטחים.

והנה הטיפ השלישי והוא גם המפתיע ביותר.

טיפ מס’ 3 לחיבור בעזרת ברגים: בדריכה נכונה, עדיף בורג ארוך על בורג קצר 

בדיוק כך. בורג ארוך עדיף על בורג קצר באותו הקוטר, כמובן אם נדרך כראוי.

האם מישהו ראה, שמע או חווה בעצמו ראש מנוע שהשתחרר ועזב את בלוק המנוע באמצע הנסיעה? אם כן, זה נדיר מאד.

באופן מוזר, ובניגוד להגיון הבריא, ברגי ראש המנוע אינם מודבקים, ואם תתבוננו היטב, אין להם שום אמצעי אבטחה מפני השתחררות. לא טבעת קפיצית, לא פין, לא פחית, כלום!  מפתיע? מפתיע במיוחד, מפני שהחיבור הזה הוא קצת בעייתי: הכוחות הפועלים עליו הם מחזוריים ולא קטנים, הטמפרטורה היא בסביבות 100 מעלות C (במנוע מקורר מים), ולא חסרות רעידות של הרכב, בכל הכיוונים.

מה הסוד?

הסוד הוא שהברגים ארוכים, דקים ומחושבים היטב, וזה מבטיח להם גמישות וקפיציות לעומת החלקים המחוברים – הראש והמנוע (ראו תמונה 2).

חיבור בעזרת ברגים 2

אז על מה יש להקפיד?

  • חישוב נכון של הבורג (או הברגים) לחוזק
  • חישוב נכון של קפיציות הבורג (האורך ביחס לשטח החתך), כך שתהיה נמוכה פי 8 מקפיציות ה”סנדוויץ”.

לסיכום

לבורג הקטן יש חשיבות גדולה בהבטחת פעולתה התקינה של כל מערכת. לכן חשוב מאוד להבטיח שאחיזת הבורג לא תתרופף.

כפי שיכולתם ללמוד מהמאמר, כדי למנוע כשלים במערכות הכוללות חיבור בעזרת ברגים, אפשר להשתמש בדבק אנאירובי להבטחת הברגים מפני השתחררות, אך השיטה הטובה ביותר היא להשתמש בבורג ארוך ככל שאפשר, ובאלמנטים מתחברים קשיחים ככל שניתן, כדי להבטיח יחס קשיחות / אלסטיות גבוה בין הבורג הקפיצי, לאלמנטים הקשיחים.

בנוסף, חשוב לדרוך את הבורג כראוי, וכמובן, יש לפרט את כל ההנחיות בשרטוט ההרכבה.

עכשיו תורכם

עד כאן ציידתי אתכם ב-3 טיפים להבטחת חיבור ברגים מפני התרופפות וכשל המערכת כולה. מכאן הבמה כולה שלכם. מה תוכלו להוסיף מניסיונכם? איזה טיפ הייתם מוסיפים מעבר ל-3 הטיפים שבמאמר? אנא, שתפו אותנו פה למטה, בתגובות, כדי שכולנו נלמד ונצמח ביחד.

הצעד הבא שלכם לתכנון מוצלח

אהבתם? שתפו את המאמר עם חברים וקולגות.

רוצים לקבל ממני עוד הרבה טיפים מועילים, עקרונות מנחים והדרכה מעשית בנושאים שונים ומגוונים בהנדסת מכונות? במיוחד בשבילכם כתבתי את מדריך הבזק “הנדסה בחקירה” ובו ניתוח עומק של 7 כשלי תכנון בסיסיים שהובילו לאסונות ענק. להורדת המדריך במתנה ממני ולגמרי בחינם – לוחצים כאן.

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"

השארת תגובה