สอบถาม ท่าน อาจารย์ เกี่ยวกับ hydraulic bolt tensioning

[DectraO]

จากวิธีการ hydraulic bolt tensioning
ต้องการให้ Stud เกลียว M45 pitch 1.5 ทำจาก AISI 4140
แน่นอยู่กับที่ด้วย lock nut  ตามรูป
จากวิธีการดังกล่าว จะออกแบบ ตัวเชื่อมต่อสีแดง และสีชมพู.
ควรใช้ Mat.อะไร  และขนาดเท่าไหร่  และ แรงที่ใช้ (pressureที่อัดเข้าไปใน Hydraulic jack) เพื่อให้ Stud สีฟ้า ยืดออกจน 80% yield เป็นเท่าไหร่ จงอธิบายอย่างละเอียด จะเป็นพระคุณอย่างสูงครับ
หรือขอแนวคิดในการคำนวนคร่าวๆก็ยังดี

หลักการณ์คงจะมีพวก young modulus  และจากรูป สีชมพู.หด , สีแดงและสีฟ้า ยืด

ถ้าไม่เข้าใจหลักการทำงาน   คือจะใช้ hydraulic jack (สีส้ม)อัดก็จะไปดัน nut(สีเขียวใหญ่) ไปดึงตัวเชื่อมต่อสีแดง และดึง Stud (สีฟ้า) ให้ยืดออก
ด้วยแรง ประมาณ 80% Yield แล้วหมุน lock nut เข้าไปพอสัมผัส แล้ว release pressure ที่ hydraulic jack   เจ้า Stud ก็จะหดตัวกลับแต่ติด locknut ทำให้แน่นพอดีครับ

[Wa]

ไม่ใช่อาจารย์นะครับ ก็แค่ภารโรงกวาดพื้นผ่านมาเห็นกระดาน

ถ้าเป็นผมจะเริ่มจาก ตัวเกลียว M45
Tensile น่าจะ 1000 Mpa หรือ 102*10^6 kg/m2
M45 พื้นที่หน้าตัด = 0.00159 m2
แรงที่จะทำให้มันยืดได้ คือ ต้องมากกว่า 162 ตัน

แล้วเราไปหา jack ขนาดนี้มา(ถ้ามี) แรงดันเท่าไหร่ ก็อยู่ที่ขนาดแกนของแจ็ค ใช้สมการ P=F/A

งานยากก็คือตัว Nut สีเขียว ที่แจ๊คดันนะครับ ต้องตัวใหญ่มากทีเดียว แล้วก็เกลียวที่จะรูดบ่อยๆ
ลองคำนวณเองดูบ้างนะครับ เอามาดูแนวคิดกัน ถ้าไม่ครบตรงไหน ก็แนะนำกัน
อย่าแบมือขออย่างเดียว มันจะได้ง่ายไป

[Wa]

แต่ข้องใจไอเดียครับ เหล็กมีเปอร์เซ็นต์ยืดตัวน้อยมาก
รู้ได้อย่างไรว่าจะไม่เกิน..ถ้าเกินจุดครากไป ก็เสียความแข็งแรงซึ่งอาจไม่รู้แล้วด้วยว่าสกรูเริ่มขาดไปแล้ว

ปกติถ้างานแบบนี้ ใส่แหวนสปริงเพิ่มแรงต้าน.... แต่นี่จับโบล์ทยืดเลย

[DectraO]

ขอบคุณที่ชี้แนะ

จาก AISI 4140 Q&T  YIELD POINT approx. 85,000 lbs psi จากอินเตอร์เน็ด

คิดที่yield  F ที่จะดึงให้ถึง yield คือ 931520 N 

จะหา hydraulic jack ขนาดประมาณ... สมมุติ 200mm หรือ  0.2m พื้นที่ 0.0314 ตรม.

ดังนั้น ต้องอัดความดันเข้ากระบอก เท่ากับ.. 931520/0.0314  =29666250 pa หรือแค่. 296.6 bar

หลังจากนี้ ก็ต้องมาคิด Strain ต่อ 

ขอบคุณมากครับ
 
 

[อินทะเนียร์น้อย]

สวัสดีครับ ท่านWA ท่าน DectraO
ก่อนอื่นต้องขอต้อนับ ท่าน  DectraO  สู่สำนักฯ ด้วยความอบอุ่นครับ....ว้าว เข้ามาก้อปะทะผ่ามือประลองวรยุทธ์ กันอย่างน่าชื่นชมครับ  ขอปรบมือให้ทั้ง 2 ท่าน  เย้
..เอ๊า..ดูโจทย์ ที่ท่าน DectraO...นำมาถามมั่งครับ  เรื่องนี้ อินทะเนียร์น้อย...บรืออออ บริโภค  ครับ....แต่พอจับใจความว่า  ..ต้องการดึง น๊อตตัวผู้..ใหยืดออก  แล้ว หดกลับเอง(ยืดๆ  หดๆ  นี่ คงพอมองออกนะครับ บางท่าน อาจบอกว่า คุ้นๆ  อิอิ) อีกครั้งเพื่อหนีบ น๊อต ตัวเมีย ไว้ให้แน่น(เอ  ,,ปกติมันก็รัดเเน่อยู่นี่หน่า  อิอิ)..อันนี้ น่าจะเป็นเหมือน เสาคอนกรีตอัดแรงนะครับ  ที่ตอนหล่อ ยึดลวด แล้วตัดให้มันหด อัดกะคอนกรีตไว้   ..เท่าที่เคยได้ยินมานะครับ  ยังงัย ท่านจอมยุทธ์โยธา อย่าพึ่ง ขำ  นะครับ  อิอิ(ขอให้ได้โม้หน่อย  อิอิ)...คือการดึงโลหะให้มันยึดออกมันจะมีจุดหนึ่งที่มัน หดกลับมาคืนที่ได้  คือ จุด ..ยืดหยุ่น(Y point) นี้แหละ  ถ้าดึงเลยจุดนี้แล้ว มันจะไม่กลับที่ครับ(ยาวแต่หมดสภาพ  กลุ้ม)...ฉะนั้น ท่านที่มี สกรู ที่บ้านก็อย่า ไปดึงมันเลยจดนี้นะครับ (อย่าให้ใครที่ไม่รู้เรื่องนี้ ดึงเล่นเกิน เด็ดขาด ขอบอก มันส์มือ หนุกหนาน จัง   อิอิ)...อ่านดูแล้ว เหมือนโจทย์ใน สถานศึกษา  เพราะมี คำคล้ายๆ คำสังของ อาจารย์ ยุคซิกตี้ คือ คำว่า.."จงอธิบายอย่างละเอียด"..อันนี้แหละ ที่ทำให้ นศ ตกกันระนาว เพื่อตกใจและ กว้างมากด้วยคำว่า "อย่างละเอียด"....มันละเอียดขนาดไหนละจ๊ะ...เพราะ นศ บางคน อธิบาย นิดเดียว ก็ถือว่า ละเอียดแล้ว...ก้อ ขำๆนะครับ
  ดูทั้งสองท่านแล้ว สุดยอด  จะขอดูไปเรือย เพื่อเป็นความรู้ใหม่ครับ  ขอขอบคุณ ครับ  จบข่าว

[ssuebsak]

สวัสดีครับ

ผมขอใช้ ข้อสังเกตุเล็กน้อย ของตัวเอง จากประสพการณ์ อธิบายดังนี้

1. เมื่อโจทย์ตั้ง เป็นการดึง Stud เกลียว M45 x 1.5  MAT = AISI 4140  ให้แน่นอยู่กับที่ด้วย lock nut 
2. ใช้ตัวเชื่อม ตัวเชื่อมต่อสีแดง และสีชมพู.  ควรใช้ Mat.อะไร  และขนาดเท่าไหร่  และ แรงที่ใช้

ประเด็นแรกคือ Mat AISI-4140 = JIS:SCM4/SCM440, DIN-1.7225 ซึ่งเป็น Chromium-molybdenum steel  จัดอยู่ในกลุ่ม Alloy Steel 

ประเด็นถัดมา วัสดุอื่นที่ จะใช้ทำตัวเชื่อม ไม่ว่าจะเป็น สีแดง สีฟ้า หรือ สีเขียว (ยกเว้น Lock Nut)  จะต้องเป็นเกรดที่ดีกว่า มีค่า การยืด/หด ที่น้อยกว่า ซึ่งอาจจะอยู่ใน กลุ่ม ของ
- High Speed Alloy ที่อาจต้องชุบแข็ง ( SCM-4 ดูเหมือนจะชุบแข็ง แบบอินดักชั่นได้ เพื่อให้ การยึด/หด ตัวน้อยลง แต่นั่นอาจไม่ใช่ วัตถุประสงค์ ของ อาจารย์ ผู้สอน ในการเลือกใช้ วัสดุ )
- หรือ Chromium Valadium Alloy หรือ อื่นๆ ( กรุณาไปเปิด ตารางหาดู )

และเมื่อคุณได้ Mat มาแล้ว ก็คำณวณ โดยต้องคำนึงถึง แรงที่กระทำทางด้านของ อุปกรณ์ที่ใช้ ดึง Stud ร่วมด้วย ว่ายาวเท่าไหร่ หน้าตัดเท่าไหร่  รวมถึง ระยะห่าง หรือ ขนาดของ ตัวที่ใช้ถีบดึง Stud

สำหรับ Lock Nut ผมยังไม่เห็นความจำเป็นของ การใช้ วัสดุที่แตกต่างจาก M45 x 1.5 เพราะ

1. ผิดหลักการออกแบบ เนื่องจากการใช้ Fastener หากวัสดุแตกต่าง จะทำให้เกิดการสับสน ยกเว้น มีการระบุสเปคที่ชัดเจน ( ความเห็นส่วนตัว หากใน Oil & Gas หรือ โยธา มีช่วยบอกด้วย ในงานเครื่องกลผมไม่ค่อยเจอ )
2. ขนาดของ Lock Nut M45 ให้เปิดตารางมาตรฐานดู (ในหนังสือ ตารางโลหะก็น่าจะมี)  เพราะโจทย์ไม่ได้เอ่ยถึง

ส่วนตัวเชื่อม หรือ ดึง Stud (ดูเหมือนจะเป็นตัวสีแดง) ขนาดโตนอกควรจะคำนวณ ค่าความสามารถในการดึง ด้วยแรง สำหรับการดึง Stud AISI-4140 ให้ยืดด้วย ไม่ต้องใหญ่มากเกินไปก็ได้  หรือไม่น่าจะเกิน 75 มม.  (ก็ตามความคิดเห็นอีกแหละ) ส่วนเกลียวท้ายไม่เห็นต้องมี ทำไมไม่ยึดด้วยการ ล็อคนัตสองด้าน หรือ เชื่อมติด เพื่อไม่ต้องมานั่งคำนวณ การยืดตัว ณ.จุดนั้น (จุดเชื่อมกับแป้นด้านขวา)

ขอตั้งขอสังเกตุ แค่นี้ก่อน แล้วค่อยมา ว่ากันต่อ หากผมนึกอะไรได้

[อินทะเนียร์น้อย]

สวัสดีครับ ท่านssuebsak
อาจารย์ใหญ่ของเรามาไม่ผิดหวังครับ   แหม่ สมกับรุ่นเก๋าจริงๆ มองในแง่ใช้งานจริงสุดยอดครับ   เก็บรายละเอียดที่มือใหม่ มองไม่ออกเลย ที่ว่านี้คือ การคำนวณก็คำนวณไปเพื่อหาความน่าจะเป็นที่มันจะเกิดขึ้นให้เห็นก่อนด้วยหลักวิชาการ  แต่สุดท้ายคือของจริงที่ใช้งานได้จริงๆ และมั่นคง ปลอดภัย  ..อันนี้แหละคือ ผลงานที่ต้องการครับ...จะรอชมไปเรื่อยๆครับ  จบข่าว

[ssuebsak]

ผมยังไม่ต่อ ประเด็น นะ ขอรอ เจ้าของกระทู้ก่อน เพราะคุยๆไป แล้ว เจ้าของกระทู้ไม่ตามกลับมาดู เสียเวลา

เดี๋ยวเหมือน น้องที่มาถาม ความเห็นขอความช่วยเหลือ เรื่อง ผรม. ข้างบ้านที่มาใหม่ มาส่งเสียรบกวน ก็เงียบไป เลยไม่อยากเสียเวลาคิดต่อ

[อินทะเนียร์น้อย]

จริงครับ ท่านmeo..หายไปเลย ..เอ  หรือ ว่าย้ายบ้านไปแล้วจริงๆ.เลยไม่เข้ามาอีกเลย  ..เฮ้อ   จบข่าว    

[DectraO]

สวัสดีครับ  ขอโทษที่ไม่ได้เข้าหลายวันครับ ไปทำงาน ต่างจังหวัดมาครับ

จากหลายๆ ความเห็นและการทบทวนตำรามานิดหน่อยระหว่างไปต่างจังหวัด คิดว่าอาทิตย์นี้จะลองคำนวนคร่าวๆ ได้ แล้วจะมาอัพเดทให้ ทุกท่านตรวจทานนะครับ 

ขอแนบรูปการใช้งานจริงๆ ครับ แต่นี่เป็นอีกอุปกรณ์หนึ่ง แต่จะมาประยุกต์ใช้กับอีกตัวเลยต้องออกแบบใหม่ครับ

[อินทะเนียร์น้อย]

จะรอฟังครับ ท่านDectraO....จบข่าว