แรงงัดและแรงดึงสูงในสลักเกลียว
เหตุใดแรงดึงในสลักเกลียวจึงสูงกว่าที่คำนวณด้วยมือ? เหตุใดจึงมีแรงดึงในสลักเกลียวของการเชื่อมต่อแผ่น Fin? เหตุใดแรงดึงในสลักเกลียวจึงแตกต่างกันในบางครั้งตามเกรดของสลักเกลียวแต่ละตัว?
คำตอบทั่วไปคือแบบจำลอง CBFEM ที่ใช้ในแอปพลิเคชัน IDEA StatiCa การเสียรูปของแผ่นเหล็กและชิ้นส่วนอื่นๆ ถูกคำนวณเป็นส่วนหนึ่งของการวิเคราะห์ด้วยวิธี Finite Element ดังนั้นแรงงัดจึงเข้ามามีบทบาท แรงงัดคือแรงกระทำเพิ่มเติมที่ถูกนำเข้าสู่สลักเกลียวด้วย อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับแรงงัดในบทความเฉพาะ
ผลจากแรงงัด แรงดึงที่เกิดขึ้นในสลักเกลียวอาจแตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับการออกแบบการเชื่อมต่อ ความแข็งแรงของชิ้นส่วนการเชื่อมต่อ และผลของแรงกระทำที่ใช้
แรงดึงในสลักเกลียวของการเชื่อมต่อแผ่น Fin
ในกรณีส่วนใหญ่ แผ่น Fin ใช้แผ่นเดียวในการเชื่อมต่อชิ้นส่วน ผลที่ตามมาคือเราใช้ความเยื้องศูนย์เล็กน้อยกับการเชื่อมต่อ ความเยื้องศูนย์นี้จะก่อให้เกิดแรงงัดเพิ่มเติมบนแผ่นเหล็ก ซึ่งทำให้เกิดแรงดึงในสลักเกลียว
หากใช้แผ่น Fin สองด้านและการเชื่อมต่อมีความสมมาตร แรงดึงในสลักเกลียวจะเกิดขึ้นเนื่องจากการเสียรูปของแผ่น Fin เท่านั้น เพราะการเสียรูปจะทำให้เกิดความเยื้องศูนย์เพิ่มเติม
แรงดึงที่สูงขึ้นในสลักเกลียวของการเชื่อมต่อแผ่นปลาย
ยิ่งแผ่นปลายบางเท่าใด การเสียรูปภายใต้ผลของแรงกระทำที่กำหนดก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งเพิ่มการทำงานของแรงงัดและทำให้มีแรงดึงเพิ่มเติมกระทำต่อสลักเกลียว หากแผ่นปลายหนาและแข็งเพียงพอ แรงงัดจะถูกกำจัดออก ดูผลกระทบนี้ที่แสดงในตัวอย่างง่ายๆ:
a) แผ่นปลาย - ความหนา 10 มม. แรงดึงที่ใช้ 200 kN
แรงดึงรวมในสลักเกลียว 4 ตัว: 61.5 x 4 = 246 kN
b) แผ่นปลาย - ความหนา 40 มม. แรงดึงที่ใช้ 200 kN
แรงดึงรวมในสลักเกลียว 4 ตัว: 49.9 x 4 = 200 kN
แรงดึงที่แตกต่างกันในสลักเกลียวตามเกรดของสลักเกลียว
สลักเกลียวแต่ละเกรดมีไดอะแกรมการทำงานและค่าความแข็งแรงคราก (yield strength) ที่แตกต่างกัน ในการเชื่อมต่อแผ่นปลายของคานสองตัวที่รับโมเมนต์ดัด มีการเปรียบเทียบสลักเกลียว M20 สามเกรดที่แตกต่างกัน (8.8, 10.9 และ 5.6)
สำหรับผลของแรงกระทำที่ค่อนข้างต่ำ แรงดึงที่เกิดขึ้นในสลักเกลียวของแต่ละเกรดจะแสดงค่าที่ใกล้เคียงกัน
แต่สำหรับผลของแรงกระทำที่ส่งผลให้อัตราการใช้งานของสลักเกลียวสูง (และเกิดการคราก) แรงดึงจะแตกต่างกันตามเกรดของสลักเกลียว ยิ่งเกรดสลักเกลียวสูงเท่าใด แรงดึงที่เกิดขึ้นก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูพื้นฐานทางทฤษฎี และการบันทึกวิดีโอ