استكشف روعة وصلة مسمار ربط

وصلة مسمار ربط أو وصلة مسمار ملولب من أكثر العناصر شيوعًا في تصميم الإنشاءات والآلات. تتكون من مثبتات (أو مربطات) تثبت القطع الأخرى وتصل بينها، ويؤمَّن عملها بتزاوج أسنان اللولب.

هناك نوعان أساسيان من تصاميم وصلات مسامير الربط: مسامير الشد ومسامير القص.

في مسمار الشد، يصمَّم المسمار والعناصر المثبَّتة في الوصلة لنقل حمل شد مطبق عبر الوصلة عن طريق العناصر المثبتة مع بعضها من خلال تصميم ذي توازن مناسب بين صلابة الوصلة وصلابة المسمار. يجب تصميم الوصلة بحيث لا يتغلب حمل قوى الشد الخارجية التي تحاول فصل الوصلة على حمل الوصل. إذا تغلبت القوى الخارجية على قوى الوصل (التحميل المسبق للمسمار أو الشد الابتدائي للمسمار) ستنفصل عناصر الوصلة المتصلة سامحةً بالحركة النسبية للعناصر.

ينقل النوع الثاني من مسامير الربط الحمل المطبق على قص محور المسمار ويعتمد على مقاومة القص للمسمار. أحمال الشد على هذه المسامير مجرد أحمال عرَضية. يطبق التحميل المسبق أيضًا لكن اعتبار مرونة الوصلة ليس مفصليًّا كما في حالة نقل الحمل عبر الوصلة من خلال الشد. لا تطبق أنواع أخرى من الوصلات العاملة على القص حملًا ابتدائيًّا على المسمار إذ تصمَّم بحيث تسمح بدوران الوصلة حول المسمار، لكنها تستخدم طرقًا أخرى للمحافظة على وثوقية الوصلة/المسمار. من بين الوصلات التي تسمح بالدوران الوصلة المفصلية، وتعتمد على آليات إقفال (مثلًا رنديلات الإقفال، لواصق اللوالب، صواميل الإقفال).

يوفر التصميم الصحيح للوصلة والتحميل الابتدائي للمسمار خاصياتٍ مفيدةً:



لا تخضع وسيلة التثبيت (أو المربطة) في أحمال الشد الدورية إلى شدة الحمل بأكملها: كنتيجة لذلك، يزداد عمر التعب لوسيلة التثبيت أو يزداد عمرها بشكل غير محدد.

طالما أن أحمال الشد الخارجية على وصلة لا تتجاوز حمل الوصل، لا تخضع وسيلة التثبيت لحركة قد تحلها، وهنا تزول الحاجة إلى وسائل الإقفال. (هذا خاضع للشك في حال التعرض لاهتزازات ميكانيكية).

لأجل الوصلة العاملة على القص، تمنع قوة وصل ملائمة مطبقة على عناصر الوصلة كلًّا من حركة هذه العناصر والاهتراء الناتج عن الحت لتلك العناصر التي قد يظهر فيها نمو شقوق (أو صدوع) ناتجة عن إجهاد التعب.

في كل من حالتي تصميم مسامير الرقص ومسامير الشد، يكون وجود قدر ما من الشد الابتدائي على المسمار وما ينتج عنه من انضغاط ابتدائي في العناصر المتصلة جوهريًّا لوثوقية الوصلة. يمكن الوصول إلى الحد المطلوب من التحميل الابتدائي عبر عدة أنواع من الطرق: تطبيق عزم دوران مقاس على مسمار الربط، قياس تمدد مسمار الربط، تسخين المسمار لتمديده ثم إحكام شد الصامولة، تطبيق العزوم على مسمار الربط حتى حد الخضوع (حد الانسياب)، الاختبار بالموجات فوق الصوتية، أو بتطبيق عدد ما من درجات الحركة النسبية الدورانية للعناصر المتداخلة لولبيّا. لكل طريقة مجموعة من المشاكل المرافقة لها، بعضها أساسي جدًّا.

قراءة المقال الكامل على ويكيبيديا ←