مختلف پیچیدگیوں کی تقریباً تمام انجینئرنگ مصنوعات تھریڈڈ استعمال کرتی ہیں۔بندھن. کنکشن کے دیگر طریقوں کے مقابلے میں، تھریڈڈ فاسٹنرز کا ایک اہم فائدہ یہ ہے کہ ان کو الگ کر کے دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔
یہ خصوصیت عام طور پر اس وجہ سے ہے کہ تھریڈڈ فاسٹنرز کو کنکشن کے دوسرے طریقوں پر ترجیح دی جاتی ہے، اور وہ اکثر مصنوعات کی ساختی سالمیت کو برقرار رکھنے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔
تاہم، وہ مشینری اور دیگر اجزاء میں مسائل کا ایک اہم ذریعہ بھی ہیں۔ ان مسائل کی وجہ ان کے خود کو ڈھیل دینے کے طریقہ کار میں ہے۔ یہ خود کو ڈھیلا کرنے کا طریقہ کار طویل عرصے سے ایک مسئلہ رہا ہے، اور پچھلے 150 سالوں میں، ڈیزائنرز اس واقعے کو روکنے کے لیے طریقے تیار کر رہے ہیں۔
تھریڈڈ فاسٹنرز کے لیے بہت سے عام قسم کے تالا لگانے کے طریقے 100 سال سے زیادہ پہلے ایجاد کیے گئے تھے، پھر بھی حالیہ برسوں میں ہی خود کو ڈھیلا کرنے والے اہم میکانزم کو سمجھا گیا ہے۔ بہت سے میکانزم ہیں جو تھریڈڈ فاسٹنرز کو ڈھیلے کرنے کا سبب بن سکتے ہیں، جنہیں گردشی ڈھیلے اور غیر-گھومنے والی ڈھیلی میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔
گردشی اور غیر-گھومنے والی ڈھیلی
ایپلی کیشنز کی اکثریت میں، تھریڈڈ فاسٹنرز کو سخت کیا جاتا ہے، اور کنکشن پر پری لوڈ کا اطلاق ہوتا ہے۔ ڈھیلے ہونے کو سمجھا جا سکتا ہے کہ سختی کا عمل مکمل ہونے کے بعد پری لوڈ کے نتیجے میں ہونے والے نقصان کے طور پر۔ یہ دو طریقوں سے ہو سکتا ہے:
گردشی ڈھیلا کرنا، جسے عام طور پر سیلف لوزنگ کہا جاتا ہے، بیرونی بوجھ کے عمل کے تحت فاسٹنر کی گردش سے مراد ہے۔
غیر-گھومنے والا ڈھیلا ہونا اندرونی اور بیرونی دھاگوں کے درمیان رشتہ دار حرکت کے بغیر پری لوڈ کا نقصان ہے۔
غیر-گھومنے والی ڈھیلی کی وجہ سے فاسٹینر ڈھیلا ہونا
غیر-گھومنے والا ڈھیلا ہونا خود فاسٹنر کی خرابی یا اسمبلی کے بعد منسلک اجزاء کی وجہ سے ہوسکتا ہے۔ یہ ان انٹرفیس کے جزوی پلاسٹک کے خاتمے کا نتیجہ ہے۔
کھردری سطح کے رابطے کا بڑا منظر
جب دو سطحیں ایک دوسرے سے رابطے میں ہوتی ہیں، تو ہر سطح بیئرنگ سطح کا بوجھ برداشت کرتی ہے۔ چونکہ اصل رابطہ کا رقبہ سطح کے رقبے سے بہت چھوٹا ہے، یہاں تک کہ اعتدال پسند بوجھ کے باوجود، بہت زیادہ مقامی دباؤ مسلسل برداشت کیا جاتا ہے، جو مواد کی پیداواری طاقت سے زیادہ ہے۔
یہ سختی کا عمل مکمل ہونے کے بعد سطح کے جزوی طور پر گرنے کا باعث بن سکتا ہے۔ اس خاتمے کو عام طور پر سرایت کہا جاتا ہے۔
سرایت کی وجہ سے کھو جانے والی کلیمپنگ فورس کی مقدار بولٹ اور منسلک اجزاء کی سختی، کنکشن میں موجود رابطے کی سطحوں کی تعداد، سطح کی کھردری، اور لاگو بیئرنگ سطح کے دباؤ پر منحصر ہے۔
اعتدال پسند سطح کے تناؤ کے حالات میں، ایمبیڈمنٹ عام طور پر جوڑ کے سخت ہونے کے بعد ابتدائی چند سیکنڈوں میں تقریباً 1% سے 5% تک کلیمپنگ فورس کے نقصان کا باعث بنتی ہے۔ جب جوائنٹ کو بعد میں لاگو متحرک بوجھ کا نشانہ بنایا جاتا ہے، تو جوائنٹ رابطے کی سطح پر ہونے والے دباؤ میں تبدیلی کی وجہ سے کلیمپنگ فورس مزید کم ہو سکتی ہے۔
اگر سطح کو برداشت کرنے والے تناؤ کو منسلک اجزاء کے مواد کی کمپریسیو پیداوار کی طاقت سے نیچے رکھا جائے تو، کنکشن ڈیزائن میں سرایت کے نقصان کی مقدار کا حساب لگایا جا سکتا ہے اور اس کی تلافی کی جا سکتی ہے۔
جنکر کی تھیوری آف فاسٹینر سیلف-ڈھیلا کرنا
1969 میں، گیرہارڈ جنکر نے اپنے نظریہ کی تائید کے لیے انجینئرنگ ٹیسٹ کے نتائج کا استعمال کیا کہ تھریڈڈ فاسٹنر خود بخود کیوں ڈھیلے ہو جاتے ہیں۔ اس کی کلیدی کھوج یہ تھی کہ ایک بار میٹنگ تھریڈز کے درمیان اور فاسٹنر کی بیئرنگ سطح اور کلیمپنگ میٹریل کے درمیان رشتہ دار حرکت ہو جائے تو پہلے سے لوڈ شدہ فاسٹنر گردش کی وجہ سے ڈھیلا ہو جائے گا۔
یہ بھی پایا گیا کہ ٹرانسورس ڈائنامک بوجھ محوری متحرک بوجھ سے زیادہ شدید ڈھیلے پن کا سبب بنتے ہیں۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ محوری بوجھ کے تحت شعاعی تحریک ٹرانسورس بوجھ کے مقابلے میں نمایاں طور پر چھوٹی ہے۔
بولٹڈ کنکشنز کی ٹرانسورس موومنٹ
جنکر نے ظاہر کیا کہ جب میٹنگ تھریڈز اور فاسٹنر کی بیئرنگ سطح کے درمیان رشتہ دار حرکت ہوتی ہے تو پہلے سے لوڈ کیا ہوا فاسٹنر خود سے-ڈھیلا ہو جاتا ہے۔ ایسا اس وقت ہوتا ہے جب جوائنٹ پر کام کرنے والی ٹرانسورس فورس بولٹ پری لوڈ سے پیدا ہونے والی رگڑ قوت سے زیادہ ہوتی ہے۔
چھوٹے ٹرانسورس نقل مکانی کے لیے، دھاگے کے کنارے اور بیئرنگ رابطے کی سطحوں کے درمیان رشتہ دار حرکت ہو سکتی ہے۔ ایک بار جب تھریڈ کلیئرنس پر قابو پا لیا جائے تو، بولٹ کو موڑنے والی قوتوں کا نشانہ بنایا جائے گا، اور اگر ٹرانسورس سلائیڈنگ جاری رہتی ہے، تو بولٹ کے سر کے نیچے بیئرنگ سطح پر پھسلنا واقع ہوگا۔
ایک بار شروع ہونے کے بعد، دھاگوں اور بولٹ کے سر کے نیچے عارضی طور پر کوئی رگڑ نہیں ہوگی۔ دھاگے کے ہیلکس زاویہ پر کام کرنے والے پری لوڈ سے پیدا ہونے والا خود-ڈھیلا ٹارک نٹ اور بولٹ کے درمیان اسی طرح کی گردش کا سبب بنتا ہے۔ بار بار ٹرانسورس حرکت کے تحت، یہ میکانزم فاسٹنر کو مکمل طور پر ڈھیلا کرنے کا سبب بن سکتا ہے۔
ڈھیلے ہونے کی وجوہات کا مطالعہ کرنے کے لیے، جنکر نے ایک ٹیسٹنگ مشین تیار کی، جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے، جو کہ فاسٹنر ڈیزائنز کے ڈھیلے ہونے کے خلاف مؤثریت کا اندازہ لگاتا ہے۔
جنکر فاسٹینر ٹیسٹنگ مشین
بال بیرنگ حرکت پذیر اور فکسڈ پلیٹوں کے درمیان رگڑ کے اثر کو ختم کرنے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔ جب نٹ کو کلیمپ کرنے والی حرکت پذیر پلیٹ سے ٹرانسورس موومنٹ لگائی جاتی ہے، تو لوڈ سیل مسلسل بولٹ کے بوجھ کی نگرانی کرتا ہے۔
عام وائبریشن ٹیسٹ کے معیارات کے مقابلے میں، ٹیسٹ کے دوران پری لوڈ کے نقصان کی پیمائش کی جا سکتی ہے، اور سائیکل نمبر بمقابلہ پری لوڈ کا گراف بنایا جا سکتا ہے۔
جنکر مشین کا اصول یہ ہے کہ کیم کے ذریعے پیدا ہونے والی ٹرانسورس ڈسپلیسمنٹ فاسٹنر کو دوہرانے کا سبب بنتی ہے، جس سے فاسٹنر کی رگڑ کی قوت پر قابو پا کر ڈھیلا پن پیدا ہوتا ہے۔
جنکر ٹیسٹنگ مشین کا اسکرین شاٹ
جنکر وائبریشن ٹیسٹ لوزنگ وکر
جنکر ٹیسٹنگ کے ذریعے، مختلف فاسٹنر اینٹی-ڈھیلے ڈیزائنوں کی کارکردگی کا موازنہ کیا جا سکتا ہے۔ پچھلی دو دہائیوں کے دوران، موجودہ فاسٹنر اینٹی-ڈھیلا کرنے والے ڈیزائنوں پر ان کی اینٹی- خصوصیات کا موازنہ کرنے کے لیے ایک بڑی تعداد میں مطالعہ مکمل کیا گیا ہے۔
مؤثر موازنہ کے لیے، ایک ہی کمپن کے طول و عرض کا استعمال کرنا بہت ضروری ہے، کیونکہ اس کا نتائج پر اہم اثر پڑتا ہے۔ نیچے دی گئی تصویر اسپرنگ واشر کا ایک عام ٹیسٹ نتیجہ دکھاتی ہے۔
ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ بولٹ کے سر کے نیچے ہیلیکل اسپرنگ واشر رکھنے سے درحقیقت ڈھیلا ہونا تیز ہو جاتا ہے۔ دوسروں نے یہ بھی ثابت کیا ہے کہ اس طرح کے واشرز کے استعمال میں بغیر کسی لاکنگ ڈیوائس کے بولٹ کے استعمال جیسی کارکردگی ہوتی ہے۔
بہت سے بڑے OEMs، جو ان نتائج سے واقف ہیں، اب اپنے اندرونی معیارات میں ایسے واشرز کی وضاحت نہیں کرتے ہیں۔
تھریڈڈ فاسٹنرز کے لیے استعمال ہونے والے بہت سے لاکنگ ڈیوائسز دھاگوں (مثلاً، نایلان لاک نٹ) یا بیئرنگ سطح اور جڑے ہوئے اجزاء کے درمیان رشتہ دار حرکت کو روکنے پر مبنی ہوتے ہیں (مثلاً مختلف قسم کے "لاکنگ" واشر)۔
تاہم، جنکر اور اس کے بعد کے دیگر محققین دونوں نے جوائنٹ کی ٹرانسورس حرکت کو روکنے کی اہمیت کی نشاندہی کی ہے: ایک مناسب بولٹ کنکشن ڈیزائن اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ بولٹ کی کلیمپنگ فورس متصل پلیٹوں کے رگڑ کے ذریعے ٹرانسورس حرکت کو روکنے کے لیے کافی ہے، اس طرح ڈھیلے ہونے سے بچتا ہے۔
ڈیزائن کے مرحلے کے دوران، یہ مناسب فاسٹنر سائز اور طاقت کا انتخاب کر کے حاصل کیا جا سکتا ہے تاکہ پری لوڈ بیرونی بوجھ کی وجہ سے مشترکہ حرکت کے خلاف مزاحمت کرنے کے لیے کافی رگڑ پیدا کر سکے۔
سکرو جون کا نتیجہ
تھریڈڈ فاسٹنر کے ڈھیلے ہونے کی بنیادی وجہ جوڑوں کی نقل و حرکت ہے، خاص طور پر اس کی ٹرانسورس سلائیڈنگبولٹ تھریڈزاور بیئرنگ سطحیں۔ اگر جوڑوں کی نقل و حرکت کو روکنے کے لیے بولٹ سے کافی پری لوڈ حاصل کیا جا سکتا ہے، تو کسی تالا لگانے والے آلے کی ضرورت نہیں ہے، کیونکہ رگڑ حصوں کو ایک ساتھ پکڑے گی۔
تھریڈڈ فاسٹنر ڈیزائن میں بنیادی مسئلہ اس بات کو یقینی بنانا ہے کہ جب رگڑ کی حالتوں میں تبدیلیاں شامل ہوں تو پرزوں کو مضبوطی سے ایک ساتھ رکھنے کے لیے پری لوڈ کافی ہے۔
یہ گراف بولٹ پری لوڈ پر رگڑ کی تبدیلیوں کا اثر دکھاتا ہے۔
ڈھیلا ہونے کو روکنے کی کلید کافی بولٹ پری لوڈ فراہم کرنا ہے۔
عام طور پر، جوڑوں کو زیادہ سے زیادہ رگڑ گتانک پر پیدا ہونے والے کم از کم پری لوڈ کی بنیاد پر ڈیزائن کیا جانا چاہیے۔ اوسط پری لوڈ ویلیو کا استعمال کرتے ہوئے ڈیزائن کرنا بہت سے لوگوں کو ڈھیلا کرنے کا باعث بنے گا۔بولٹ.
ایک ہی وقت میں، ایمبیڈمنٹ کی وجہ سے پری لوڈ کے نقصان پر بھی غور کرنا ضروری ہے۔ ایمبیڈمنٹ کی مقدار کو محدود کرنے کے لیے، اس بات کو یقینی بنانا ضروری ہے کہ زیادہ سے زیادہ تناؤ کی حد جس کو کلیمپڈ مواد برداشت کر سکے۔
ایسی صورتوں میں جہاں مشترکہ تحریک کو روکا نہیں جا سکتا، مثال کے طور پر، تھرمل توسیع کی موجودگی میں، ثابت شدہ صلاحیت کے ساتھ تالا لگا کرنے والا آلہ متعین کیا جانا چاہیے۔
