أداة هندسية مجانية
حاسبة عزم شد البراغي
احسب عزم الدوران المطلوب لتحقيق قوة التحميل المسبق للبراغي المناسبة. يدعم اللولب المتري الخشن والدقيق، وUNC الإمبراطوري وظروف التشحيم المتعددة.
طوّر هذه الأداة الحسابية وتحقق من صحتها فريق الهندسة في Vibromera، الشركة المصنّعة لأجهزة الموازنة المحمولة Balanset.
نتائج
- 1أحكم ربط جميع البراغي يدوياً حتى ملامس بإحكام
- 2شدّ لـ — (عزم الدوران 30%) في النمط
- 3شدّ لـ — (عزم دوران 70%) في النمط
- 4شدّ لـ — (عزم دوران 100%) - حركة سلسة
صيغة حساب عزم الدوران
يتم حساب عزم الربط المطلوب باستخدام طريقة VDI 2230 المبسطة لعامل الصامولة:
- ت — عزم الشد (N·m)
- K — معامل عزم الدوران / عامل الصامولة (0.10–0.25)
- F - قوة التحميل المسبق المستهدفة (نيوتن)
- د — القطر الاسمي للمسامير (م)
قوة التحميل المسبق
- S — أساس القوة: Rp (العائد) أو Sp (إجهاد الإثبات)
- As — مساحة إجهاد الشد (مم²)
- η - معامل الاستخدام (0.50-0.90)
معادلة كيلرمان-كلاين
مرجع عامل K
| حالة السطح | عامل K | ملاحظات |
|---|---|---|
| جاف | 0.20-0.25 | تشتت عالي |
| زيت خفيف | 0.14-0.18 | الأكثر شيوعاً |
| MoS₂ | 0.10-0.12 | أحمال عالية، فولاذ مقاوم للصدأ |
| مادة PTFE | 0.08-0.10 | تحذير: عزم دوران زائد |
| مطلي بالزنك | 0.17-0.20 | يعتمد ذلك على نوع الطلاء |
| مضاد للتآكل | 0.11-0.13 | درجات حرارة عالية |
| رقعة شمعية | 0.09-0.11 | مصنعي المعدات الأصلية للسيارات |
فئات خصائص البراغي (ISO 898-1)
| فصل | رm | رp | Sp | التطبيق |
|---|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | 225 | غير حرجة |
| 5.6 | 500 | 300 | 280 | عام |
| 8.8 | 800 | 640 | 580/600 | هيكلي قياسي |
| 10.9 | 1040 | 940 | 830 | قوة عالية |
| 12.9 | 1220 | 1100 | 970 | حرج، أقصى حمولة |
أمثلة عملية
K=0.16، F=640×84.3×0.75=40,464 نيوتن → T=0.16×40464×0.012=77.7 N·m
K=0.12، F=900×245×0.75=165,375 نيوتن → T=0.12×165375×0.020=397 N·m
- الشد الزائد تلف الخيوط أو كسر البرغي
- الضغط أقل من اللازم → ارتخاء، تسريبات، فشل بسبب الإجهاد
- قم بمعايرة مفاتيح عزم الدوران سنوياً
- نظّف الخيوط قبل التجميع
- لا تعيد استخدام البراغي من الفئة 10.9+
- هذا تقدير هندسي - اختبار وفقًا لمعيار ISO 16047 للوصلات الحرجة
T = K × F × d، حيث K هو معامل عزم الدوران (0.10–0.25)، وF هي قوة الشد المسبق (N)، وd هو القطر الاسمي (m).
للتحليل التفصيلي: تفصل معادلة Kellermann-Klein بين احتكاك اللولب واحتكاك سطح الارتكاز.
يجمع معامل K بين احتكاك اللولب واحتكاك سطح الارتكاز. ويُحدَّد وفقًا لـ ISO 16047 عند 75% من حمل الإثبات.
- جاف: 0.20–0.25
- زيت: 0.14–0.18
- MoS₂: 0.10–0.12
- PTFE: 0.08–0.10
القيمة المعتادة: 75% من Rp. النطاق: من 50% (للخدمة الخفيفة) إلى 90% (للتطبيقات الحرجة). للتصميم الصارم، استخدم Sp بدلًا من Rp.
يُقلِّل التزييت معامل K بدرجة كبيرة. في الحالة الجافة K≈0.22 مقابل K≈0.09 مع PTFE. استخدام عزم الشد الخاص بالحالة الجافة على مسمار ربط مُزيَّت = شد مفرط شديد.
عدة مراحل شد بنمط متقاطع/نجمي: شد أولي حتى التلامس المحكم → 30% → 70% → 100%. أعد الفحص بعد 24h من التشغيل.
T = F × [P/(2π) + 1.154·μth·d₂ + μb·(Do+dh)/4]. تفصل بين احتكاك اللولب واحتكاك سطح الارتكاز.
الخطوة الدقيقة = مساحة مقطع أكبر لتحمل الإجهاد، وقوة شد مسبق أعلى، ومقاومة أفضل للاهتزاز، لكن مع خطر أكبر لتلف أسنان اللولب بالقص. تُستخدم في صناعة السيارات والطيران والفضاء.
ينبغي عدم إعادة استخدام مسامير الربط من الفئة 10.9+ بعد تطبيق قوة الشد المسبق التصميمية. مسامير الربط التي تُشد حتى الخضوع تُستخدم مرة واحدة. يمكن إعادة استخدام مسامير الفئة 8.8 إذا لم تكن تالفة.
الأداة: من نوع النقر ±5%، والرقمية ±2%. لكن تغير الاحتكاك يسبب تشتتًا في قوة الشد المسبق بمقدار ±25-30%. للوصلات الحرجة: الشد بالعزم والزاوية أو الشد الهيدروليكي.
ISO 16047 = الاختبار (قياس معامل K على عناصر تثبيت فعلية). VDI 2230 = التصميم (حساب مسمار الربط المطلوب وقوة الشد المسبق وعزم الشد). يكمل أحدهما الآخر.
الإجراءات الموصوفة في هذه الصفحة طوّرها واختبرها ميدانيًا فريق Vibromera باستخدام Balanset-1A، وهو موازن محمول ثنائي القناة ومحلل اهتزاز لموازنة الدوارات في الموقع.
