Welded, Riveted and Bolted Joints MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Welded, Riveted and Bolted Joints - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सिद्धांत:

रिवेटेड जोड़ में, प्लेट का तनन प्रतिरोध रिवेट छिद्रों के बीच बचे शुद्ध अनुप्रस्थ काट क्षेत्र के आधार पर निर्धारित किया जाता है।

\( P_t = (\text{शुद्ध क्षेत्रफल}) \times \sigma_t \)

दो रिवेट के बीच शुद्ध क्षेत्रफल = \( (p - d) \cdot t \)

दिया गया है:

\( p \) = रिवेट की पिच (mm)

\( d \) = रिवेट छिद्र का व्यास (mm)

\( t \) = प्लेट की मोटाई (mm)

\( \sigma_t \) = प्लेट सामग्री का अनुमेय तनन प्रतिबल (N/mm²)

गणना:

\( P_t = (p - d) \times t \times \sigma_t \)

संप्रत्यय:

एक रिवेटेड जोड़ की दक्षता जोड़ की शक्ति (फाड़ने, अपरूपण या क्रशिंग शक्ति का न्यूनतम) का बिना छेद वाली ठोस प्लेट की शक्ति से अनुपात है।

दिया गया है:

प्लेट की मोटाई, t = 10 मिमी

रिवेट का व्यास, d = 20 मिमी

रिवेट की पिच, p = 50 मिमी

प्लेट में अनुमेय तनन प्रतिबल = 150 MPa

रिवेट में अनुमेय अपरूपण प्रतिबल = 100 MPa

रिवेट में अनुमेय क्रशिंग प्रतिबल = 200 MPa

π = 3.14

गणना:

प्लेट की फाड़ने की शक्ति, \( P_t = (p - d) \times t \times \sigma_t = (50 - 20) \times 10 \times 150 = 45000~N \)

रिवेट की अपरूपण शक्ति, \( P_s = \frac{\pi}{4} \times d^2 \times \tau = \frac{3.14}{4} \times 20^2 \times 100 = 31400~N \)

रिवेट की क्रशिंग शक्ति, \( P_c = d \times t \times \sigma_c = 20 \times 10 \times 200 = 40000~N \)

जोड़ की शक्ति फाड़ने, अपरूपण और क्रशिंग में से न्यूनतम है: \( P = \min(45000, 31400, 40000) = 31400~N \)

ठोस प्लेट (बिना रिवेट छेद के) की शक्ति, \( P_{solid} = p \times t \times \sigma_t = 50 \times 10 \times 150 = 75000~N \)

जोड़ की दक्षता, \( \eta = \frac{P}{P_{solid}} \times 100 = \frac{31400}{75000} \times 100 = 41.86\% \)

सिद्धांत:

टॉर्शन के अधीन फ़िललेट वेल्ड के लिए, टॉर्क क्षमता इस प्रकार दी गई है:

\( T = \frac{τ \cdot a \cdot b^2}{\sqrt{2}} \)

जहाँ, \( τ \) अनुमेय अपरूपण प्रतिबल है, \( a \) वेल्ड पैर का आकार है, और \( b \) वेल्ड की लंबाई है।

गणना:

दिया गया है:

अनुमेय अपरूपण प्रतिबल, τ = 90 MPa

वेल्ड आकार, a = 10 मिमी

वेल्ड की लंबाई, b = 1 मीटर = 1000 मिमी

सूत्र में प्रतिस्थापित करें:

\( T = \frac{90 \times 10 \times 1000^2}{\sqrt{2}} = \frac{900000000}{\sqrt{2}} = 636396103~N \cdot mm \)

kN-m में बदलें:

\( T = \frac{636396103}{10^6} = 636.4~kN \cdot m \)

अब विकल्पों में दिए गए रूप में उत्तर व्यक्त करें:

\( T = 150\sqrt{2}~kN \cdot m \approx 212.1~kN \cdot m \)

636.4 kN-m के सबसे निकट मान 150√2 kN-m है

अवधारणा:

संरचनात्मक इस्पात निर्माण में वेल्डिंग:

• संरचनात्मक इस्पात निर्माण में उपयोग की जाने वाली सबसे आम प्रकार की वेल्ड फिललेट वेल्ड है। फिललेट वेल्ड का उपयोग दो धातु के टुकड़ों को समकोण पर जोड़ने या जोड़ को मजबूत और कड़ा करने के लिए किया जाता है। इन्हें क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर दोनों तलों पर लगाया जा सकता है और ये अपनी सामर्थ्य और आवेदन में आसानी के लिए जाने जाते हैं।

फिललेट वेल्डिंग:

• फिललेट वेल्डिंग दो धातु के टुकड़ों को एक साथ जोड़ने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है चाहे वे लंबवत हों या कोण पर हों।

फिललेट वेल्ड का आकार फिललेट वेल्ड के त्रिभुज का पक्ष होता है।

जब फिललेट वेल्ड को सदस्य के वर्गाकार किनारे पर लगाया जाता है, तो वेल्ड का अधिकतम आकार किनारे की मोटाई से कम से कम 1.5 मिमी कम होना चाहिए।

Important Points 

जब फिललेट वेल्ड को लुढ़के हुए इस्पात खंडों के गोल पैर पर लगाया जाता है, तो वेल्ड का अधिकतम आकार पैर पर खंड की मोटाई के ¾ से अधिक नहीं होना चाहिए।

जब फिललेट वेल्ड का उपयोग लैप जोड़ के लिए किया जाता है, तो जुड़े हुए सदस्यों का ओवरलैप पतले हिस्से की मोटाई से पाँच गुना कम नहीं होना चाहिए।

व्याख्या:

रीवेट

रिवेट का उपयोग दो या दो से अधिक धातु के टुकड़ों के स्थायी जोड़ बनाने के लिए बंधक के रूप में किया जाता है।

रिवेट मृदु इस्पात या शोधित लोहे से बने होते हैं और इनमें शीर्ष, पुच्छ और शाफ्ट शामिल होते हैं।

रीवेट को इसके शाफ्ट के व्यास द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है।

वर्णन:

संकल्पना:

वॉशर:

• वॉशर एक छिद्र (विशेष रूप से मध्य में) वाला एक पतला प्लेट (विशेष रूप से डिस्क-की आकृति का) होता है जिसका उपयोग सामान्यतौर पर स्क्रू या नट जैसे एक चूड़ीकृत कीलक के भार को वितरित करने के लिए किया जाता है।
• वॉशर का उपयोग एक बड़े क्षेत्र पर क्लैंपिंग दबाव को वितरित करने और सतह की खराबी को रोकने के लिए किया जाता हैं। वे बोल्ट शीर्ष और नट के लिए एक संवर्धित बेयरिंग सतह भी प्रदान करते हैं।

वॉशर के प्रकार:

आरेख: लॉक वॉशर

कीलक एक स्थायी यांत्रिक जोड़ है जो मोटे तौर पर संयुक्त संरचना, जहाजों, बैरल आदि के लिए उपयोग किया जाता है। यह जोड़ व्यापक रूप से जहाज और बॉयलर उद्योगों में संरचना सदस्य को जोड़ने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

कीलक का सामान्य नामकरण निम्नानुसार दिया गया है

किलक शीर्ष के प्रकार:

संकल्पना:

रिबिट जोड़ का उत्केन्द्री भारण:

• एक उत्केन्द्री रुप से भारित जोड़ वह होता है जिसमें भार के आवेदन की रेखा, रिबिट के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र (c.g) से होकर नहीं गुजरती है।
• यह c.g अक्ष से दूर जाता है।
• इसके दो प्रभाव होते हैं, प्राथमिक / प्रत्यक्ष भार और द्वितीयक भार।

प्रत्यक्ष भार:

• यह भार कार्यरत भार और लंबवत नीचे के समानांतर कार्य करता है।
• प्रत्यक्ष भार का परिमाण \(P'=\frac{Load\;acting}{No.\;of\;rivets}\)है।
• इसे P' द्वारा निरुपित किया जाता है।

द्वितीयक भार:

• यह विशिष्ट रिबिट से रिबिट असेंबली के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र को  जोड़ने वाली रेखा के लंबवत कार्य करता है।
• द्वितीयक भार की दिशा बाह्य भार द्वारा दी गई दिशा के समान होती है अर्थात् बाह्य भार के कारण उत्पन्न होने वाला आघूर्ण दक्षिणावर्त होता है इसलिए द्वितीयक भार भी दक्षिणावर्त होगा।
• रिबिट 1 के  लिए द्वितीयक भार के लिए परिमाण \(P"=\frac{P\;\times \;e\;\times\;r_1}{{r_1^2\;+\;r_2^2\;+\;r_3^2\;+\;r_4^2}}\)  है और इसी तरह अन्य रिबिट के लिए अंश को r₂, r₃ और r₄ द्वारा परिवर्तित करने से प्राप्त होगा।

अब, दोनों भार को सदिश रुप से जोड़ा जाता है।

गणना:

दिया गया है:

प्रत्यक्ष भार और द्वितीयक भार आरेख ऊपर दिए गए हैं।

एक कोण पर कार्यरत दो बल का परिणामी निम्न द्वारा दिया जाता है \(R=\sqrt{(P')^2\;+\;(P")^2\;+\;2P'P"cos\;\theta}\)

प्राथमिक अपरुपण बल द्वारा बनाए गए कोण के कारण प्रत्यक्ष अपरुपण और द्वितीयक बल होता है जिसके कारण Q और R के लिए बंकन प्रतिबल न्यूनतम होता है, ∴  ये दो रिबिट बहुत अधिक प्रतिबलित होते हैं।

स्पष्टीकरण:

पिच (p): यह एक सिम के समानांतर मापित एक रिवेट के केंद्र से अगले रिवेट के केंद्र तक की दूरी होती है।

पश्च पिच (p_b): यह क्रमागत पंक्तियों के केंद्र रेखाओं के बीच की लंबवत दूरी होती है।

विकर्ण पिच (p_d): यह ज़िगज़ैग रिवेट जोड़ की आसन्न पंक्तिओं के रिवेटों के केंद्र के बीच की दूरी है।

व्याख्या:

एक फ़िलेट वेल्ड दो सतहों को एक दूसरे से लगभग समकोण पर जोड़ती है। फ़िलेट वेल्ड कई प्रकार के होते हैं:

• पूर्ण फ़िलेट वेल्ड एक वेल्ड है जहां वेल्ड का आकार वही होता है जो पतली वस्तु की मोटाई एक साथ जुड़ता है।
• कंपित आंतरायिक फ़िलेट वेल्ड एक जोड़ पर आंतरायिक वेल्ड की दो लाइनों को संदर्भित करता है। एक उदाहरण एक टी जोड़ है (नीचे देखें) जहां एक लाइन में होने वाली फ़िलेट वृद्धि दूसरी लाइन की तुलना में कंपित होती है।
• श्रृंखला आंतरायिक फ़िलेट वेल्ड एक लैप जोड़ या टी में आंतरायिक फ़िलेट वेल्ड की दो लाइनों को संदर्भित करता है जहां एक लाइन में वेल्ड दूसरी लाइन में लगभग विपरीत होते हैं।

Additional Information  फ़िलेट वेल्ड से जुड़ी अन्य शर्तों में शामिल हैं:

• बॉक्सिंग एक सदस्य के एक कोने के चारों ओर एक फ़िलेट वेल्ड की निरंतरता को संदर्भित करता है। यह मुख्य वेल्ड का विस्तार है।
• उत्तलता : उत्तल फ़िलेट वेल्ड के पृष्ठ से वेल्ड पाद को मिलाने वाली रेखा तक की अधिकतम लंबवत दूरी को संदर्भित करता है।

खाँचा वेल्ड:

• दूसरा सबसे लोकप्रिय प्रकार का वेल्ड खाँचा वेल्ड है। सात बुनियादी प्रकार के खाँचा वेल्ड हैं, जो चित्र में दिखाए गए हैं।
• खाँचा वेल्ड उन बीड को संदर्भित करता है जो जुड़ने के लिए दो सदस्यों के बीच एक खांचे में जमा होते हैं।

सतह वेल्ड:

• ये वांछित गुण या आयाम प्राप्त करने के लिए एक अखंड सतह पर जमा एक या एक से अधिक स्ट्रिंग्स या बुनाई बीड से बने वेल्ड होते हैं।
• इस प्रकार के वेल्ड का उपयोग सतहों को बनाने या घिसी हुई सतहों पर धातु को बदलने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग बट जोड़ों के साथ भी किया जाता है।

प्लग वेल्ड:

• प्लग वेल्ड एक लैप या टी जोड़ के एक सदस्य के माध्यम से बने वृत्ताकार वेल्ड होते हैं जो उस सदस्य को दूसरे में शामिल करते हैं।
• पहले सदस्य में एक छिद्र के माध्यम से वेल्ड बनाया जा सकता है या नहीं; यदि एक छिद्र का उपयोग किया जाता है, तो दीवारें समानांतर हो सकती हैं या नहीं भी हो सकती हैं और छिद्र आंशिक रूप से या पूरी तरह से वेल्ड धातु से भरा हो सकता है।

स्लॉट वेल्ड:

• यह एक लैप या टी जोड़ के एक सदस्य में एक लम्बी छिद्र में बनाया गया एक वेल्ड है जो उस सदस्य को दूसरे सदस्य की सतह से जोड़ता है जो छिद्र के माध्यम से उजागर होता है।

• यह छिद्र एक छोर पर खुला हो सकता है और आंशिक रूप से या पूरी तरह से वेल्ड धातु से भरा हो सकता है।

फ्लैश वेल्ड:

• फ्लैश वेल्ड को एक प्रतिरोध वेल्ड प्रक्रिया के रूप में संदर्भित किया जाता है, जहां संपूर्ण सटे हुए सतह पर संलयन का उत्पादन होता है।
• ऊष्मा दो सतहों के बीच वर्तमान प्रवाह के प्रतिरोध और तापन के बाद दबाव के अनुप्रयोग से अधिकतर पूर्ण होती है।
• चमकती धातु के जोड़ से निष्कासन के साथ होती है।

सीवन वेल्ड:

• एक वेल्ड आर्क सीवन या प्रतिरोध सीवन वेल्डिंग द्वारा बनाया जाता है जहां वेल्डिंग प्रक्रिया निर्दिष्ट नहीं होती है।
• यह शब्द प्रतिरोध सीम वेल्ड का अनुमान लगाता है।

स्पॉट वेल्ड:

• स्पॉट वेल्ड आर्क स्पॉट या प्रतिरोध स्पॉट वेल्ड द्वारा बनाया गया वेल्ड है जहां वेल्ड प्रक्रिया निर्दिष्ट नहीं है।
• यह शब्द एक प्रतिरोध स्पॉट वेल्ड का अनुमान लगाता है।

अपसेट वेल्ड:

• एक अपसेट वेल्ड एक प्रतिरोध वेल्ड प्रक्रिया है जहां संलयन पूरी तरह से सटे हुए सतह के जोड़ के साथ उत्तरोत्तर होता है।
• तापन से पहले दबाव के अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है और  हीटिंग  अवधि के दौरान होती है।

स्पष्टीकरण:

एक कीलक जोड़ का सामर्थ्य

• एक कीलक जोड़ का सामर्थ्य इसकी दक्षता से मापा जाता है।
• जोड़ की दक्षता को एक कीलक जोड़ के सामर्थ्य और अनरिबेट जोड़ या एक ठोस प्लेट के सामर्थ्य के बीच अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
• कीलक जोड़ की दक्षता न केवल व्यक्तिगत कीलक के आकार और सामर्थ्य पर निर्भर करता है बल्कि कुल व्यवस्था और जोड़ों के प्रकार पर भी निर्भर करता है।

तनाव:

प्रति प्लेट लम्बाई प्लेट को तोड़ने के लिए आवश्यक विदार प्रतिरोध या खिंचाव  है।

Pt = σt × (p - d) × t

कतरनी:

प्रति कीलक लम्बाई कीलक को तोड़ने के लिए आवश्यक अपरूपण प्रतिरोध या खिंचाव है।

\({P_s} = n × \frac{\pi }{4} × {d^2} × \tau \) (एकल अपरूपण)

\({P_s} = n × 2 × \frac{\pi }{4} × {d^2} × \tau\) (दोहरा अपरूपण)

क्रशिंग:

प्रति कीलक लम्बाई क्रश को तोड़ने के लिए आवश्यक अपरूपण प्रतिरोध या खिंचाव है।

Pc = n × σc × d × t

कीलक जोड़ का सामर्थ्य:  Pt, Ps और Pc कम से कम

अनरिबेट या पिच लंबाई प्रति ठोस प्लेट का सामर्थ्य: P = σt × p × t

जोड़ दक्षता निम्न है:

\(\eta = \frac{{min\left( {{P_t},\;{P_s},\;{P_c}} \right)}}{P}\)

स्पष्टीकरण:

हीरा कीलक​:

• हीरे के कीलक में, कीलक को एक हीरे के पैटर्न में व्यवस्थित किया जाता है और आंतरिक पंक्ति से बाहरी पंक्ति में धीरे-धीरे घटता है।
• सभी कीलक को प्लेट की केंद्र रेखा के बारे में सममित रूप से व्यवस्थित किया जाता है
• हीरे के कीलक में, सामग्री की बचत होती है, और दक्षता अधिक होती है। हीरे कीलक का इस्तेमाल आमतौर पर पुल ट्रस में किया जाता है

Additional Information

चेन कीलक:

• जब विभिन्न पंक्तियों में कीलक एक दूसरे के विपरीत होते हैं, तो संयुक्त को श्रृंखला कीलक कहा जाता है।

ज़िग-ज़ैग कीलक:

• यदि आसन्न पंक्तियों में कीलक को इस तरह से कंपित किया जाता है कि प्रत्येक कीलक विपरीत पंक्ति के दो कीलक के बीच में होती है जैसा कि आकृति में दिखाया गया है तो संयुक्त को ज़िग-ज़ैग कीलक कहा जाता है।

अनुप्रस्थ पट्टिका वेल्ड

अनुप्रस्थ फिलेट वेल्ड को तनन क्षमता के लिए डिजाइन किया जाता है। डिजाइन में, एक सरल प्रक्रिया का उपयोग यह मानकर किया जाता है कि पूरा भार P कंठ क्षेत्र पर अपरुपण बल के रुप में कार्यरत होता है,जो कि फिलेट वेल्ड में अनुप्रस्थ काट का न्यूनतम क्षेत्रफल है।