برای مشخص کردن نیرو و گشتاور لازم برای اتصال پیچ شش گوش به تشریح 2 معادله می پردازیم. لازم به ذکر است مطالعه این قسمت نیاز به اندکی دانش علم فیزیک در تعاریف تنش و نیرو دارد.
همانطور که میدانید تنش و فشار دو تعریف معادل از نیروی اعمالی بر واحد سطح هستند که تنش بیشتر برای جامدات و فشار بصورت عمومی و بیشتر برای سیالات مطرح می شود. طبق معادله داریم
T=F/A و یا F=TA
در رابطه بالا F نیرو A مساحت سطح مقطع T تنش می باشد. در اینجا کمیتی به نام بار گیرا یا همان Clampload را معرفی میکنیم که مقدار آن 0.75 بار گواه یا همان Proofload است. در معادلات بجای بار گواه از بار گیرا استفاده می کنیم. دلیل هم بیشتر رعایت امنیت کار است. چرا که در صورات اعمال بار گواه به پیچ امکان شکست آن وجود دارد و تا آنجا که ممکن است باید به آن نزدیک نشد. بنا براین خواهیم داشت :
F=0.75SpA
در رابطه بالا Sp بار گواه است.
معادله دیگری که می توان از آن استفاده نمود به قرار زیر است
T=K F d
در معادله بالا T گشتاور K ضریب خطا و F نیرویی است که طبق معادله بالا محاسبه می شود و d قطر نرمال پیچ است.
ضریب خطا k برای متریال های مختلف ، اصطکاک سطح اتصال و سایز های مختلف پیچ متفاوت بوده و عددی بین 0.15 الی 0.3 برای پیچ و مهره ها می باشد. مقدار K برای پوشش های مختلف پیچ و مهره به قرار زیر است
سایز پیچ | گرید 2 | گرید 5 | گرید 8 | استنلس استیل 18-8 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
--- | دنده درشت | دنده ریز | دنده درشت | دنده ریز | دنده درشت | دنده ریز | دنده درشت | دنده ریز |
4* | - | - | - | - | - | - | 5.2 | - |
6* | - | - | - | - | - | - | 9.6 | - |
8* | - | - | - | - | - | - | 19.8 | - |
10* | - | - | - | - | - | - | 22.8 | 31.7 |
1/4 | 4 | 4.7 | 6.3 | 7.3 | 9 | 10 | 6.3 | 7.8 |
5/16 | 8 | 9 | 13 | 14 | 18 | 20 | 11 | 11.8 |
3/8 | 15 | 17 | 23 | 26 | 33 | 37 | 20 | 22 |
7/16 | 24 | 27 | 37 | 41 | 52 | 58 | 31 | 33 |
1/2 | 37 | 41 | 57 | 64 | 80 | 90 | 43 | 45 |
9/16 | 53 | 59 | 82 | 91 | 115 | 129 | 57 | 63 |
5/8 | 73 | 83 | 112 | 128 | 159 | 180 | 93 | 104 |
3/4 | 125 | 138 | 200 | 223 | 282 | 315 | 128 | 124 |
7/8 | 129 | 144 | 322 | 355 | 454 | 501 | 194 | 193 |
1 | 188 | 210 | 483 | 541 | 682 | 764 | 287 | 289 |
واشر های تخت استاندارد که در اتصالات پیچ های شش گوش DIN933, DIN931 و آلن DIN912 بسته می شوند معمولا طبق استاندارد DIN125 تولید می شوند و زیر سر پیچ و یا قبل از مهره به منظور پخش یکنواخت تنش بکار می روند. واشر های تخت می تواند مانند پیچ و مهره اتصالی از کلاس و گرید های مختلفی تولید شده و با آبکاری گالوانیزه سرد و گرم و داکرومات عرضه شوند. همچنین واشر تخت در دو شکل کاملا تخت کلاس A و پخ خورده کلاس B تولید شود