البرشام

بسم الله الرحن الرحيم

البرشام:هو مثبتات ميكانيكية دائمة. يتألف مسمار البرشام قبل تثبيته من محور اسطواني ناعم وفي إحدى نهايته يوجد رأس البرشام وتدعى النهاية المعاكسة لرأس البرشام الذيل العائد

ليه هو من الوصلات الدائمه:
لان حضرتك عشان تفكها لازم تتلف احد عناصرها اما كسر اللوح او المسمار نفسه


طيب ياهندسه ودىشكلها ايه عشان بس اتاكد منها هى اللى فى دماغى ولا لأ........هقولك دى صورتها




آه...دا دى اللى خدناها فى اعدادى بتاع ورشة السمكره

هقولك عليك نووووووور


طيب ممكن رسم هندسى ليها كدا شان الامتحان وكدا

اتفضل ما تزعلش



الوصل بالبرشمه دا يا اسيدنا ليه تطبيقات كتير مهمه
زى التركيب المعدنى للكبارى

وجسم الغلايات الكبيره اللى ضغطها بيوصل 170 بار فيما فوق

ملقتش صور

وتركيب القطارات

وغيرها من التطبيقات الصناعيه والأنشائيه






ودى طرق للوصل بالبرشمه















التثبيت

بنعمل عملية برطشه بالجاكووش ذو الراس البيضاوى ..دا الشغل اليدوى اللى بالايد









نجى للشغل المهم هو تحليل الوصله...الاجهاد والقص والقوى الموثره عليها

موجوده فى الصور التاليه
لان الرموز كانت متلخبطه شويه








طيب وشكل المسامير والصفوف والكلام اللى قاله الدكتور

هقولك لو صبر القاتل

عندك فى الملفات دى حمل ياعم...

الملف الاول

و

الملف التانى

Rivets

Introduction

Rivets are considered to be permanent fasteners. Riveted joints are therefore similar to welded and adhesive joints. When considering the strength of riveted joints similar calculations are used as for bolted joints.

Rivets have been used in many large scale applications including shipbuilding, boilers, pressure vessels, bridges and buildings etc. In recent years there has been a progressive move from riveted joints to welded, bonded and even bolted joints A riveted joint, in larger quantities is sometimes cheaper than the other options but it requires higher skill levels and more access to both sides of the joint

There are strict standards and codes for riveted joints used for structural/pressure vessels engineering but the standards are less rigorous for using riveted joints in general mechanical engineering.

A rivet is a cylindrical body called a shank with a head. A hot rivet is inserted into a hole passing through two clamped plates to be attached and the head is supported whilst a head is formed on the other end of the shank using a hammer or a special shaped tool. The plates are thus permanently attached. Cold rivets can be used for smaller sizes the - forming processes being dependent on the ductility of the rivet material...

When a hot rivet cools it contracts imposing a compressive (clamping) stress on the plates. The rivet itself is then in tension the tensile stress is approximately equal to the yield stress of the rivet material

---

Strength of riveted joint

The notes below are assuming that the plate loads are withstood by the rivets. In practice the loads are generally withstood by friction between the plates under the compressive force of the contracted rivets. The calculations provided below are simplified but provide relatively conservative joint strength value. There is still a need to complete fatigue assessments on joints when relevant

Joint Types

There are two basic types of axial riveted joint the lap joint and the butt joint.

The selection of the number of rivets used for a joint and the array is simply to ensure the maximum strength of the rivets and the plates. If ten small arrayed rivets on a lap joint were replaced by three large rivets across a plate the plate section area (in tension) would clearly be significantly reduced...

Rivet materials

Rivets for mechanical and structural applications are normally made from ductile (low carbon ) steel or wrought iron. For applications where weight, corrosion, or material constraints apply, rivets can be made from copper (+alloys) aluminum (+alloys),monel etc.

Design stresses

For rivets used for structures and vessels etc the relevant design stresses are provided in the applicable codes. For rivets used in mechanical engineering, values are available in mechanical equipment standards which can be used with judgment.

BS 2573 Pt 1 Rules for the design of cranes includes design stress values based on the Yields stress (0,2% proof stress) Y_R0.2 as follows:-

Hand driven rivets ..tensile stress (40%Y_R0.2) ..Shear (36,6%Y_R0.2)..Bearing (80%Y_R0.2)

Machinery's handbook includes some values for steel rivets . I have interpreted these values and include them below as rough approximate values for first estimate. These are typical values for ductile steel. Tensile (76MPa) .. Shear (61MPa) ..Bearing (131MPa)

Design Assumptions

In designing rivet joints it is convenient to simplify the process by making the following assumptions.

The rivets fail in either pure compression, or pure shear. The shear stress is evenly distributed across the rivet section. The bearing stress is evenly distributed across the projected area of the rivet. The force to cause a rivet to fail in double shear is 2 x the force to cause single shear failure. The tensile stress is uniform across the plate area between the rivets.

Rivet Joint Failure

A rivet joint may fail as a result of one (or more) of a number mechanisms..

Shearing through one section of the rivet (single shear). Shearing through two sections of the rivet (double shear. Compressive bearing failure of the rivet. Shearing of the plate(s) being joined. Bearing failure of the plate(s) being joined. Tearing of the plates between the rivets.

Rivet Joint Efficiency

The rivet joint efficiency is simply described as follows

Eff = Max Allowable Force applied to Rivet Joint/ Plate Strength with no holes

The joint efficiency is increased by having multiple rows of rivets. It is also clear that the efficiency can never be 100%. The maximum allowable force is the smallest of the allowable shear, tensile or bearing forces.

Rivets are initially sized with nominal diameters of between 1,2√ t and 1,4 √t (t = plate thickness) The diametrical clearance provided for hot rivets is about 1,5 mm max. For cold rivets very tight fits are often provided by using reamed holes. It is important that the rivets are not positioned too close to the side of the plate or the edge of a plate. m _t should be greater than 1,5 d and m _a should be greater than 1,5 d. (d = nominal rivet diameter). It is also suggested that the distance between rivets in the rows (p_t) is greater than 3d and the distance between rows (p_a) is greater than 3 d. Using these guidance factors the strength calculations are simplified

Rivets calculations are generally completed to check for three failure modes: rivet shear, plate tensile failure, and rivet /plate bearing. These are shown below. A rivet joint can also fail due to plate shearing (tearing) behind the rivet. This calculation is not always completed because the joint design should include that the minimum metal land behind the rivet (m_a above) is specified ensuring that other failure modes will operate before this mode.

It is also important that the axial pitch (p _a) is maximized (see above note) to ensure that the weakest section of the plate is through a row of holes

Rivet Shear
The rivet shear calculation is

τ = F_s / ( n p d ² /4 )

F_s = τ ( n p d ² /4 )

τ = Shear Stress (MPa) d = rivet diameter (mm) Fs = Total Axial Force (N) n = Number of Rivets

Plate Tensile Stress
The tensile stress in the plate =

σ_t = F_t / [t (w - n _r d ₁)]

F_t = σ_t [t (w - n _r d ₁)]

σt = Tensile Stress (MPa) d 1= rivet hole diameter (mm) n r = Number of Rivets in a row across the plate w = plate width (mm)

Plate /rivet bearing stress

The Plate/Rivet bearing stress =

σ_c = F_c /(n d t)

F_c = σ_c (n d t)

σc = Bearing Stress (MPa) d = rivet diameter (mm) n = Number of Rivets t = plate thickness (mm)

Plate tearing stress..

The plate shear stress =

τ_c = F /(2 m _a t)

Determine the rivet joint efficiency:

Eff = Max Allowable Force applied to Rivet Joint/ Plate Strength with no holes

1- Shearing efficiency of the rivets:

Eff₁ = τ (n p d ² /4) / σ_t t w

Eff₁ = τ (n p d ² /4) / σ_t t w (1)

2- Tensile efficiency of the plate:

Eff₂ = σ_t [t (w - n _r d ₁)] / σ_t t w

Eff₂ = (w - n _r d ₁) / w (2)

3- Crushing or bearing efficiency of the plate/rivets

Eff₃ = σ_c (n d t) / σ_t t w

Eff₃ = σ_c (n d) / σ_t w (3)

* Note: The minimum efficiency of the rivet joint is the minimum efficiency in the above cases.

مقدمه عن تصميم عناصر ماكينات

عناصر الآلات

عناصر الآلات machine elements هي مركبات أجزاء الآلات، يصنع كل منها على حده من دون استخدام عمليات التجميع مثل (العمود ـ المسنن ـ الخابور)، ويدخل ضمنها بعض العقد (المجموعات) التي يتألف كل منها من عناصر عدة مترابطة بعضها ببعض (مخفضات السرعة ـ علب السرعة ـ القارنات ـ المحامل) تشكل في مجموعها وحدة واحدة تقوم بعمل محدد. وفي بعض الحالات يمكن أن يتألف عنصر الآلة من عدد من العناصر لاتوجد فيما بينها حركة نسبية (الحدافة ـ المسننات الكبيرة ـ المحامل الإنزلاقية).

إن معظم عناصر الآلات مشتركة لجميع الآلات، مما يعطي الإمكانية لدراستها منفصلة، في حين أن عناصر الآلات التي تستخدم حصراً في آلات معينة تدرس عند دراسة هذه الآلات (آلات النقل والرفع، آلات التشغيل، الآلات الزراعية، الآلات الحربية…،) ولقد صار مقرر عناصر الآلات في جميع المعاهد والجامعات التقانية واحداً من العلوم الأساسية الهندسية. يرتبط علم عناصر الآلات بصورة وثيقة بعدد من العلوم الأساسية الهندسية (الميكانيك النظري ـ الرسم الهندسي ـ نظرية الآلات ـ مقاومة المواد ـ علم المعادن ـ تكنولوجيا التصنيع ـ التشغيل الميكانيكي ـ المعالجات الحرارية ـ دينامكيك الآلات).

لمحة تاريخية

يعود ظهور عناصر الآلات إلى الماضي السحيق، فالذراع والوتد أول عناصر آلات عرفها الإنسان واستخدمها، ولعل أعظم إنجاز للإنسان هو حصوله على النار باستخدام القوس المشدود بوتر يلتف حول قضيب خشبي شاقولي، ويعد ذلك النموذج الأول لمجموعات نقل الحركة بعناصر مرنة، كما أن استخدام القوس النشاب منذ أكثر من خمسة وعشرين ألف سنة يُعدّ أول معرفة الإنسان النوابض. ولتوفير الجهد العضلي تفتق عقل الإنسان، منذ أكثر من أربعة آلاف سنة عن استخدام الدحارج الأسطوانية مستبدلاً الاحتكاك التدحرجي بالاحتكاك الإنزلاقي.

كذلك يعود استخدام المسننات والمحاور والمحامل (المضاجع) إلى العهود الغابرة عندما استخدمها أقوام شتى في المعابد والقصور والأهرامات. لقد نبّه أرسطو في كتاباته «المعضلات الميكانيكية» على استخدام اليونانيين في القرن الرابع ق.م للمضاجع المعدنية والمسننات والأذرع الدوارة والعتلات والدحارج. وفي القرن الثالث ق.م صنع أرخميدس آلة لرفع الماء مستخدماً البراغي، التي كانت على ما يبدو معروفة قبل هذا التاريخ. وشرح ليوناردو دافينشي (1452ـ 1519) في كتاباته المسننات الحلزونية ذات المحاور المتخالفة، وكذلك المضاجع الدحروجية والسلاسل المفصلية وغيرها، ويعد ليوناردو دافنشي أول باحث في مجال عناصر الآلات تناول مقاومة دوران العجلات والطارات والبكرات، وكذلك الاحتكاك في المضاجع. كما يعد يولر L.Euler ن(1707- 1783) من العلماء الذين أسهموا إسهاماً كبيراًً في تطور حساب عناصر الآلات، فقد وضع نظرية احتكاك الخيط المرن حول الطارات، وتعد أساس نظرية حساب المكابح brakes ومجموعات النقل بالسيور، كما اقترح ووضع نظرية التعشيق الإفلفنتي للمسننات التي مازالت سائدة حتى اليوم.

ووضع العالم بتروف N.P.Petrov ن(1836ـ 1920) أسس نظرية التزييت الهدروديناميكي للمحامل bearings والمسننات وغيرها من العناصر التي تعمل في ظروف التزييت. ومازال تطور تصميم عناصر الآلات وحسابها يتطور بصورة دائمة ملبياً حاجة الإنسان في مختلف المجالات. ولقد أعطى ظهور الحاسوب في العصر الحديث قفزة نوعية في تطوير عناصر الآلات.

تصنيف عناصر الآلات

الشكل (1) البراشم والوصل بالبرشمة

الشكل (2) الوصل باللحام

الشكل (3) الربط بالبراغي

الشكل (4) الربط بالأوتاد

الشكل (5) الربط بالخوابير

الشكل (6) الربط بالأعمدة المخددة

اصطلح على تقسيم عناصر الآلات إلى مجموعات رئيسية عدة:

أـ عناصر الوصل والربط:

يقصد بعناصر الوصل تلك العناصر التي يتصل بعضها ببعض دوماً من دون انفصام إلا في الحالات الطارئة، وذلك باستخدام البرشمة أو اللحام.

1ـ البرشمة: تستخدم لوصل عناصر الإنشاءات المعدنية وصفائح المراجل والخزانات. يبين الشكل (1) بعض الأنواع الرئيسية للبراشم والوصل بالبرشمة.

2ـ اللحام: يستخدم لوصل عناصر الإنشاءات المعدنية وفي جميع مجالات بناء الآلات وتتم بطرائق مختلفة لكل منها خصائصها ومجال استخدامها. يمكن أن يتم اللحام كهربائياً (اللحام بالقوس الكهربائي، واللحام النقطي) أو بوساطة الغازات (الأكسجين، الأرغون).

يبين الشكل (2) بعض الطرق لوصل العناصر باللحام.

ويقصد بعناصر الربط، تلك العناصر التي تعمل على وصل عناصر مختلفة بعضها ببعض بشكل جاسئ، إلا أنه قابل للفك والتبديل عند اللزوم، وتستخدم لهذا الغرض البراغي والأوتاد والخوابير والمقامط والضغط.

3 ـ البراغي: تعد البراغي إحدى الطرائق القديمة الأكثر انتشاراً لربط العناصر. يميز أنواع مختلفة من جانبية أسنان البراغي (ثلاثية الزوايا، قائمة الزوايا، شبه منحرفة الزوايا، مستديرة)، كما تميز براغي ذات باب واحد أو بابين أو ثلاثة أبواب، فلكل نوع من البراغي خصائصه ومجال استخدامه.

يبين الشكل (3) بعض طرائق الربط بالبراغي.

4ـ الربط بالأوتاد: يشبه الربط بالبراغي ويستخدم في حالات خاصة.

يبين الشكل (4) بعض أنواع الربط بالأوتاد.

5ـ الربط بالخوابير: (الشكل 5)، والأعمدة المخددة (الشكل 6). يستخدم الربط بالخوابير والأعمدة المخددة لتثبيت العناصر ( مسننات، قارنات، أسطوانات) على الأعمدة والمحاور.

6ـ الربط بوساطة المقامط: يستخدم لتثبيت العناصر على الأعمدة والمحاور (الشكل 7) .

7ـ الربط بوساطة الضغط: يستخدم لربط العناصر الأسطوانية بعضها ببعض بوساطة الإجهاد المتولد من الضغط (الشكل 8 ).

ب ـ المجموعات الميكانيكية لنقل الحركة:

تستخدم المجموعات الميكانيكية لنقل الحركة الدورانية بين الأعمدة وفقاً لتوضع الأعمدة ولطبيعة العمل وشروط الاستثمار، تستخدم مجموعات مختلفة لنقل الحركة.

1ـ عناصر الآلات لمجموعات النقل بالسيور:

تنقل الحركة بوساطة قوى الاحتكاك الناشئة بين الطارات والسير المشدود سابقاً على الطارات، يميز أنواع عدة من السيور (البسيطة، الوتدية، المسلحة).

2ـ عناصر الآلات لمجموعات النقل بالاحتكاك:

يعتمد مبدأ نقل الحركة على الاستفادة من قوى الاحتكاك التي تنشأ في مكان تماس العناصر الدوارة نتيجةً لتطبيق قوة ضاغطة عليها.

3ـ عناصر الآلات لمجموعات النقل بالمسننات:

تتألف مجموعات النقل بالمسننات من مسننات تثبت على الأعمدة أو المحاور بوساطة الخوابير أو الأعمدة المخددة، تستند إلى محامل مناسبة، ويمكن أن تكون هذه المجموعات مغلقة أو مفتوحة. يعتمد مبدأ النقل بالمسننات على تعشيق أسنان المسننات بحيث تحقق نسبة نقل معينة.

يبين الشكل (9) مجموعات النقل بمسننات ذات أسنان مستقيمة لنقل الحركة بين المحاور المتوازية (الشكل 9ـ أ). ومجموعات النقل بوساطة مسننات ذات أسنان مائلة (الشكل 9 ـ ب).

الشكل (7) الربط بالمقامط	الشكل (9)
الشكل (8) الربط بالضغط (التداخل)

لنقل الحركة بين الأعمدة المتقاطعة تستخدم المسننات المخروطية ذات الأسنان المستقيمة (الشكل10ـ أ) أو ذات الأسنان الدائرية كما في الشكل (10ـ ب).

4 ـ عناصر الآلات لمجموعات نقل الحركة بالسلاسل:

يعتمد مبدأ النقل بالسلاسل على تعشيق المسننات النجمية مع السلاسل، وهي تتميز بإمكانية نقل قوى أكبر من التي يمكن نقلها بوساطة السيور، يبين الشكل (11) مجموعة النقل بالسلاسل والتي تتألف من مسننات نجمية، وسلسلة تصل بينهما، علماً بأنه توجد أنواع عدة من السلاسل المستخدمة.

5 ـ مجموعة البرغي والعزقة:

تستخدم لتحويل الحركة الدورانية إلى حركة انتقالية، يلزم تحقيق قوة كبيرة (المرفاع ـ الشكل 12ـ المكبس… الخ). كما تستخدم في ميكنزمات آلات التشغيل وميكنزمات التوضع والتغير.

الشكل (10)
الشكل(11) مجموعة النقل بالسلاسل	الشكل (12) مجموعة البرغي والعزقة

ج ـ الأعمدة، المحامل (المضاجع)، القارنات، النوابض، الهياكل:

تعد هذه العناصر أساسية إذ لاتكاد تخلو آلة من الآلات منها (باستثناء النوابض التي توجد في بعض الآلات).

1ـ الأعمدة والمحاور: تتوضع على الأعمدة والمحاور مختلف أنواع العناصر الدوارة (المسننات، الطارات، الأسطوانات، البكرات،…)، ويبين الشكل (13) أنواعاً مختلفة لبعض الأعمدة والمحاور.

الشكل (13) الأعمدة والمحاور

2ـ المحامل (المضاجع):

تستخدم المحامل مساند للأعمدة والمحاور الدوارة، إذ تتلقى الحمولات القطرية والمحورية وتنقلها إلى هيكل الآلة. ويبين الشكل (14) بعض أنواع المضاجع الانزلاقية، كما يبين الشكل (15) بعض أنواع المضاجع التدحرجية.

الشكل (14) المحامل الانزلاقية

الشكل (15) المحامل الدحروجية

3ـ القارنات:

تستخدم القارنات لوصل نهايات الأعمدة، القضبان، الأنابيب، الكوابل الكهربائية، كما تستخدم كأجهزة حماية. وتأخذ أشكالاً متعددة منها: قارنة وصل علبية، قارنة تصالبية، قارنة مرنة، قارنة قرصية احتكاكية، قارنة الحركة باتجاه واحد. ويبين الشكل (16) بعض أنواعها.

الشكل (16)	(الشكل 16-أ) قارنة وصل علبية
	(الشكل 16-ب) قارنة تصالبية
	(الشكل 16-جـ) قارنة مرنة
	(الشكل 16-د) قارنة قرصية احتكاكية
	(الشكل 16-هـ) قارنة الحركة في اتجاه واحد

4 ـ النوابض:

تعد النوابض إحدى أهم عناصر الآلات المستخدمة على نطاق واسع في الآلات والتجهيزات محققة قوة ضغط مناسبة أو مختزنة للطاقة، أو عازلة للاهتزازات، أو لتأمين شوط الرجوع. يختلف تصميم النوابض بعضها عن بعض اختلافاً كبيراً وذلك وفق الهدف من استخدامها. ويبين الشكل (17) نوابض حلزونية تعمل على الشد، والشكل (18) نوابض تعمل على الضغط، بينما الشكل (19) يبين نوابض تعمل على الفتل، وفي الشكل (20) تظهر نوابض صفائحية، في حين أن النوابض ذات الاستخدامات الخاصة مبينة في الشكل (21).

الشكل (17) نوابض تعمل على الشد	الشكل (18) نوابض تعمل على الضغط
الشكل (19) نوابض تعمل على الفتل
الشكل (20) نوابض صفائحية وطرائق تثبيتها
الشكل (21) نوابض مختلفة

5 ـ الدعائم والهياكل والأطر:

يبين الشكل (22) بعض أنواع الدعائم والهياكل والأطر التي تتوضع ضمنها عناصر الآلات، أو تستند إليها.

الشكل (22) الدعائم والهياكل والأطر

6ـ عناصر الآلات المساعدة:

تنتمي إلى عناصر الآلات المساعدة تلك العناصر التي تستخدم في أنظمة التزييت وأنظمة التحكم والتوجيه وغيرها.

ـ حساب عناصر الآلات:

يمكن أن تحسب عناصر الآلات على الضغط، الشد، الفتل، الانحناء، الاستقرار…، وذلك وفقاً للقوى التي تتعرض لها، ووفقاً للحاجة إلى ذلك مع مراعاة طبيعة المواد والمعالجات وشروط الاستثمار.

نقلا عن الموسوعه العربيه