แนวคิด
ปัจจุบันเครื่องยนต์ถูกออกแบบให้มีกำลังม้ามากขึ้น มีอัตราความเร็วรอบสูง และมีชิ้นส่วนประกอบเข้าด้วยกันหลายชิ้น ส่งผลให้เกิดการสั้นสะเทือนรุนแรง ดังนั้นวิศวกรจึงต้องออกแบบอุปกรณ์ขึ้นมาจับยึดชิ้นส่วนให้มั่นคง ด้วยเหตุผลเพื่อเชื่อมต่อชิ้นส่วนเข้าด้วยกัน ป้องกันชิ้นส่วนหลุด และให้ง่ายต่อการถอดแยกชิ้นส่วนออกจากกัน
อุปกรณ์ที่ถูกออกแบบมาเพื่อเหตุผลดังกล่าวข้างต้นก็คืออุปกรณ์จับยึด เช่น โบลต์ นัด และ สกรู ซึ่งมีอยู่มากมายหลายชนิดทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมในการนำไปใช้งาน และเป็นสิ่งจำเป็ฯยิ่งที่ช่างจะต้องรู้รายละเอียดเพื่อที่จะได้เลือกนำไปใช้งานได้อย่างถูกต้อง
สาระการเรียนรู้
1.โบลต์ (Bolt) นัต (Nut)
มาตรฐานของโบลต์ และนัต สกรู (Screw)
แหวนรอง (Washers) อุปกรณ์ช่วยล็อก (Locking devices)
มาตรฐานของโบลต์ และนัต สกรู (Screw)
แหวนรอง (Washers) อุปกรณ์ช่วยล็อก (Locking devices)
ผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง
จำแนกชนิดของโบลต์ได้ จำแนกชนิดของนัตได้ บอกขนาดของโบลต์และนัตได้ อธิบายวิธีเลือกแหวนรองให้เหมาะสมกับการใช้งานได้ บอกวิธีการล็อกนัตและโบลต์ได้
โบลต์ นัต และสกรู
การจับยึดวัสดุในงานอุตสาหกรรมแบ่งได้ 2 แบบ คือ การจับยึดแบบถาวร และการจับยึดแบบชั่วคราว การจับยึดแบบถาวร ได้แก่ การเชื่อม กาจับด้วยกาว การใช้หมุดย้ำ เป็นต้น
ในงานด้านช่างยนต์นั้นส่วนมากเป็นการจับยึดแบบชั่วคราวซึ่งแบ่งได้ 2 แบบ คือ การจับแบบยึดโดยใช้เกลียว และการจับยึดที่ไม่ใช้เกลียว ในที่นี้จะกล่าวเกี่ยวกับการจับยึดแบบชั้วคราวซึ่งใช้มากที่สุดในงานช่างยนต์มีรายละเอียดดังนี้
โบลต์ (Bolt)
โบลต์ หรือเรียกอีกอย่างว่า สลักเกลียว มีลักษณะเป็นแท่งโลหะมีหัวกลมหรือเหลี่ยมตอนปลายมีเกลียวสำหรับยันยึดกับนัต (แป้นเกลียว) ลักษณะของโบลต์ ประกอบด้วยแกนโบลต์ (Body) เกลียว (Thread) และหัว (Head)
1.ชนิดของโบลต์
โบลต์ที่นิยมใช้ในงานช่างยนต์ มีดังนี้
1.1. โบลต์หัวหกเหลี่ยม (Hexagonal Head bolt) โบลต์หัวหกเหลี่ยมมีหลายแบบบางแบบมีหน้าแปลนหรือใช้แหวนสปริงรอง โบลต์แบบหน้าแปลนส่วนหัวของโบลต์จะสัมผัสกับชิ้นส่วนได้พื้นผิวมาก ดังนั้นจึงทำให้เกิดความเสียหายกับชิ่นส่วนได้น้อย โบลต์แบบมีแหวนรองแบบนี้ประสิทธิภาพคล้ายคลึงกับแบบมีหน้าแปลน จะนำไปใช้เมื่อต้องการยึดชิ้นส่วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่าหัวโบลต์ โบลต์แบบนี้จะใช้แหวนสปริงรองระหว่างหัวโบลต์กับแหวมรองเพื่อลงการคลายของโบลต์ให้น้อยลง
1.2. โบลต์รูปตัวยู (U-Bolts) โบลต์แบบนี้มีลักษณะเหมือนตัวยู จึงเรียกกว่าโบลต์รูปตัวยูในรถยนต์จะใช้ในการยึดแผ่นแหนบเข้ากับเสื้อเพลาท้าย
1.3. สตัด (Studs) ถือเป็นโบลต์ชนิดหนึ่งมีลักษณะที่ปลายทั้งสองข้างจะเป็นเกลียวปลายข้างหนึ่งจะเป็นเกลียวหยาบเพื่อขันเข้ากับชิ้นงาน ส่วนปลายอีกด้านหนึ่งจะเป็นเกลียวละเอียด จะใช้กับนัตเพื่อยึดชิ้นงาน
2.การใช้งานโบลต์
การนำโบลต์ไปใช้งานเพื่อจับยึดชิ้นงานแบ่งได้ดังนี้
2.1. ใช้โบลต์จับยึดชิ่นงานส่วนร่วมกับนัต ใช้โบลต์และนัตจับยึดชิ้นส่วนสองชิ้นเข้าด้วยกันโดยจะต้องมีรูบนชิ้นส่วนทั้งสอง ปกติรูจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าขนาดของโบลต์เล็กน้อยเพื่อให้สามารถสอดโบลต์ผ่านชิ้นงานได้สะดวก เมื่อสอดโบลต์ไปแล้วก็จะล็อกชิ้นงานด้วยนัต แต่ส่วนมากก่อนที่จะล็อกนัตนิยมสวมแหวนรองไปก่อนเพื่อช่วยกระจายแรงดันที่ใช้ในการจับยึดชิ้นงานทำให้การจับยึดนั้นดีขึ้น
2.2. ใช้โบลต์จับยึดเพียงอย่างเดียว ในงานบางอย่างอาจต้องใช้โบลต์จับยึดเพียงอย่างเดียวในการจับยึดชิ้นงานเข้าด้วยกัน เช่น ชิ้นงานหนึ่งมีความหนามากๆ ไม่สะดวกในการเจาะรูให้ทะลุหรือไม่มีพื้นที่สำหรับนัตในการจับยึดอีกด้านหนึ่ง
นัต (Nut)
นัต คือ แป้นเกลียวตัวเมียที่ใช้คู่กับโบลต์หรือสลักเกลียว มีลักษณะเป็นเหลี่ยมมีรู้ตรงกลาง และมีเกลียวอยู่ภายใน นัตที่ใช้งานทั่วๆ ไปจะเป็นแบบหัวหกเหลี่ยม นอกจากนี้ยังมีอีกหลายชนิด เช่น นัตหัวสี่เหลี่ยม นัตหัวกรมเจาะรูข้าง นักตัวกลร่องผ่านข้าง นัตหางปลา ลักษณะของนัตชนิดต่างๆ
มาตรฐานของโบลต์ และนัต
มาตรฐานของโบลต์และนัต จะมีลักษณะเป็นไปตามมาตรฐานและรูปร่างเกลียว ส่วนใหญ่มี 2 ระบบ คือ ระบบ เมตริก และระบบอังกฤษชิ้นส่วนในงานช่างยนต์โดยทั้วไปจะใช้มาตรฐานของระบบเมตริกซึ่งมีหน่วยวัดเป็นมิลลิเมตร
ความหมายสัญลักษณ์มาตรฐานของเกลียวในระบบเมตริก มีดังนี้
เช่น M12 x 1.75 4T
M คือ เกลียวระบบเมตริก
12 คือ เส้นผ่านศูนย์กลางของโบลต์ เท่ากับ 12 มิลลิเมตร (มม.)
1.75 คือ ระยะพิตช์ เท่ากับ 1.75 มิลลิเมตร (มม.)
4T คือ ค่าแรงขัน มีหน่วนเป็นกิโลกรัมต่อตะรางมิลลิเมตร (กก./มม.2) ค่าแรงขั้นนี้จะปรับทับอยู่ด้านบนของโบลต์
โบลต์ที่มีมาตรฐานเกลียวในระบบหน่วยอังกฤษจะใช้แทนระบบเมตริกไม่ได้ทั้งนี้เนื่องจากระยะความห่างจากยอดฟันถึงยอดฟันเกลียวถัดไปไม่เท่ากัน หรือเราเรียกว่าระยะพิตซ์ (Pitch) การวัดระยะพิตซ์ของเกลียวจะวัดด้วยหวีวัดเกลียว (Thread guge) ซึ่งจะทำให้ทราบว่ามีระยะพิตซ์เท่าไรหวีดวัดเกลียวจะมีหลายใบแหละหลายขนาดในแต่ละใบจะมีตัวเลขบอกรยะพิตซไว้ การใช้งานเมื่อนำหวีวัดเกลียวไปใส่ที่เกลียวของโบลต์หรือนัตแล้วพอดีแสดงว่าโบลต์มีระยะพิตซ์เท่ากับตัวเลขที่บอกไว้ในใบนั้นของหวีวัดเกลียว
สกรู (Screw)
สกรูเป็นโบลต์อย่างหนึ่งที่มีขนาดเล็กและมีหลายชนิด สกรูผลิตจากเหล็กกรมขนาดเล่น บางชนิดมีเกรียวตลอดสกรู มีลักษณะหัวที่แตกต่างกันไป มีทั้งหัวกลม หัวหกเหลี่ยม หัวสี่เหลี่ยม และหัวฟง บนหัวจะทำเป็นร่องผ่าเอาไว้หรือเป็นหลุมลงไปเพื่อใช้สำหรับขันหรือคลายเกลียว สกรูตัวเล็กๆ ส่วนใหญ่จะมีปลายเรียว ชนิดของสกรูแบ่งได้ดังนี้
1.สกรูเครื่องจักร Machine screw
สกรูเครื่องจักมีขนาดเล็ก ใช้สำหรับยันเข้าไปในรูเกลียวโดยไม่ต้องใช้ร่วมกับนัต ลักษณะของหัวสกรูจะมีหลายแบบ เช่น สกรูหัวผ่า สกรูหัวแฉก สกรูหกเหลี่ยม ลักษณะของสกรูเครื่องจักรชนิดต่างๆ
2.สกรูโลหะแผ่น Sheet metal screw
สกรูโลหะแผ่น ใช้สำหรับขันยึดโลหะบางๆ เข้าด้วยกันโดยไม่ต้องใช้ร่วมกันนัต เนื่องจากเกลียวของสกรูจะยึดชิ้นงานด้วยตัวของมันเอง ทำให้ยึดแน่ได้ดีแม้จะมีการสั่นสะเทือนมาก การยึดจ้ะองเจาะรู้ให้เล็กกว่าสกรูและขันยัดเข้าไป ลักษณะของหัวสกรูโลหะแผ่นทีหลายแบบ
แหวนรอง (Washers)
แหวนรองใช้สำหรับรองโบลต์ นัก สกรู และสตัด แหวนรองที่นิยมใช้ในงานช่างยนมีหลายแบบดังนี้
1.แหวนสปริง Split ring
แหวนสปริงทำจากเหล็กสปริงเหนียว มีลักษณะเป็นวงแหวนลายทั้งสองจะตัดขาดออกจากกันโดยปลายข้างหนึ่งจะถูกบิดขึ้น เมื่อใช้แหวนสปริงรองและขันให้แน่นส่วนปลายที่ปิดจะยึดเข้าในเนื้อของนัตหรือโบลต์ เพื่อใช้ชิ้นส่วนอยู่กับที่เป็นการป้องกันการคลายตัวของนักและโบลต์
2.แหวนรองแบน Flat Washers
แหวนรองแบนหรือแหวนอีแปะ มีลักษณะเป็นวงกลมและแบน เจาะรูตรงกลาง ใช้สำหรับรองระหว่างโบลต์หรือนักกับชิ้นส่วนเครื่องยนต์ แหวนรองแบนช่วยกระจายแรงกดของโบลต์หรือนัตและป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนของเครื่องยนต์เป็นรอย
3.แหวนรองล็อก Lock Washers
แหวนรองล็อกจะมีฟันเป็นซี่ มีทั้งแบบฟันภายใน และแบบฟันภายนอก ให้รองโบลต์หรือนัตซี่ฟันของแหวนจะจับยึดโบลต์และชิ้นงานเป็นรอย และความเป็นสปริงของแหวนจะช่วยป้องกันไม่ให้โบลต์และนัดคลาย
อุปกรณ์ช่วยล็อก (Locking devices)
อุปกรณ์ช่วยล็อกมีไว้สำหรับป้องกันการคลายของนัตและโบลต์ ใช้งานช่างยนต์มีใช้หลายอย่างดังนี้
1.นัตล็อก
นัตล็อกจะมีเกลียวแบบนัตส่วนบนจะทำเป็นวงกลมไม่มีเกลียวเมื่อขันนักแน่นแล้วเพื่อป้องกันการคลายให้ตอกส่วนที่เป็นวงกลมให้ยบตัวการเสียรูปขอนัตนี้จะป้องกันการกลวหรือคลายตัวของนัต นัตแบบนี้ใช้ทั่วไปกับชิ้นส่วนของระบบส่งกำลังของรถยนต์ เช่น นัตล็อกเพลาขับ ลักษณะของนัตล็อกและการใช้งาน
2.แหวนล็อก Snap ring
แหวนล็อกใช้สำหรับชิ้นส่วนในระบบส่งกำลังของรถยนต์เข้าด้วยกัน แหนแบบนี้มีทั้งล็อกภายนอกและล็อกภายใน ที่ปลายทั้งสองของแหวนจะมีรูสำหรับใช้กับคีมถ่างแหวนหรือคีมหุบแหวนลักษณะของแหวนล็อก
3.สลักล็อกแบบพับปลาย Cotter pin
สลักล็อกแบบพับปลายทำจากโลหะอ่านใช้สำหรับล็อกนัตที่มีหัวเป็นร่อง เพื่อป้องกันการคลายส่วนใหญ่ใช้ในระบบนังคับเลี้ยวของรถยนต์ การใช้งานเมื่อสอดสลักผ่านรูโบลต์แล้วสามารถที่จะพับได้สลักล็อกแบบพับปลายควรเลือกให้ขนาดพอดีกับรู และเมื่อสอดเข้ากับรู้โบลต์แต่ร่องผ่าที่นัตไม่ตรงจะต้องขันนัตไปในทิษทางตามเข็มนาฬิกา (ขันให้แน่ขึ้น) การพับปลายของสลักนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของนัต
4.นัตล็อกในตัว Self locking nuts
นัตล็อกในตัว ใช้สำหรับป้องกันการคลายตัวของนัต ที่ด้านบนของนัตมีของที่ออกแบบมาแตกต่างกัน เช่น ทำด้วยพลาสติก ทำเป็นร่อง ทำเป็นร่องด้านข้าง เป็นต้น ปัจจุบันนัตล็อกตัวจะใช้แบบของที่ทำด้วยพลาสติก เมือขันจนแน่นส่วนที่เป็นพลาสติกจะเป็นเกลียวเนื่องจากโบลต์พลาสติกมีความหยุ่นตัวจึงป้องกันการคลายได้
5.แผ่นพับล็อก Flat metal lock
แผ่นพับล็อก ใช้สำหรับป้องกันการคลายตัวของโบลต์และนัต แผ่นพับล็อกทำมาจากเหล็กอ่อนเมื่อต้องการล็อกสามารถพับขึ้นรูปด้านข้างเลียบโบลต์ได้ ส่วนใหญ่แผ่นพับล็อกจะใช้ในการล็อกโบลต์เฟืองบางศรีของเฟืองท้าย ล็อกโบลต์ของล้อช่วยแรง
คำศัพท์ท้ายหน่วย
Bolt (n.) = สลัก,เกลียวBody = แกนโบลต์Thread = เกลียวHead = หัวU-Bolts = โบลต์รูปตัวยูStuds = สตัดScrew = สกรูWashers = แหวนรองSplit ring = แหวนสปริงLocking devices = อุปกรณ์ช่วยล็อกPitch = ระยะพตซ์Sheet metal screw = สกรูโลละแผ่นHexagonal head bolt = โบลต์หัวหกเหลี่ยมFlat Washers = แหวนรองแบนLock Washers = แหวนรองล็อกThread gauge = หวีวัดเกลียวSnap ring = แหวนล็อกNut = นัดหรือแป้นเกลียวตัวเมียCotter pin = สลักล็อกแบบพับปลายSelf locking nuts = นัตล็อกในตัวFlat metal lock = แผ่นพัลล็อกMachine screw = สกรูเครืองจักร
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น