دسته بکس و ترکمتر

هنگامی که مهره ها یا پیچ ها برای سفت یا شل شدن به گشتاور بالایی نیاز دارند، برای تامین آن گشتاور به چند برابر کننده گشتاور نیاز است. ضرب‌کننده‌های گشتاور مزایای مکانیکی را ارائه می‌کنند و برای موقعیت‌هایی که گشتاور بالا با گشتاور ورودی کمتری در دسترس است، حیاتی هستند.

نمایش تمام سازندگان دسته بکس و ترکمتر

در حالی که دسته های بلند یا "میله های تقلب" اغلب برای تولید گشتاور بالاتر استفاده می شوند، ضرب کننده های گشتاور روش ایمن تری برای تولید گشتاور بالا ارائه می دهند. مکانیسم‌های چرخ‌دنده‌ای داخل یک ضرب‌کننده گشتاور اجازه می‌دهند که گشتاور به طور ایمن به مهره یا پیچ منتقل شود، بدون خطر خرابی فاجعه‌باری که ابزارهای محرک با دسته‌های کشیده می‌توانند ایجاد کنند.

تئوری عملیات

گشتاور یا گشتاور اعمال شده به یک جسم، تابعی از نیروی اعمال شده ضربدر فاصله اندازه گیری شده عمود بر نیرو است.

شکل 1: تصویری که نشان می دهد چگونه گشتاور و نیرو در اهرم یک متری معادل هستند. 

با افزایش طول، میله های تقلب و آچارهای دسته بلند می توانند مقادیر بیشتری گشتاور را با همان نیروی اعمال شده اعمال کنند. اگر میله یا جغجغه به طور فاجعه آمیزی از کار بیفتد، ممکن است از چنین شرایط ناامنی آسیب وارد شود.

ضرب کننده های گشتاور فرصت دیگری را برای ضرب گشتاور ورودی از طریق استفاده از چرخ دنده ها فراهم می کند. یک گشتاور ورودی به یک سوکت درایو اعمال می شود، که سپس از مجموعه ای از چرخ دنده ها برای تقویت گشتاور اعمال شده استفاده می کند. یک سوکت محرک در خروجی ضریب گشتاور در معرض گشتاور بسیار بیشتری قرار می گیرد، اما همچنین آهسته تر می چرخد.

اینکه چقدر گشتاور چند برابر شود به نسبت دنده بستگی دارد. به عنوان مثال، یک ضرب کننده گشتاور با نسبت دنده 4: 1 برای یک گشتاور ورودی معین، چهار برابر گشتاور خروجی تولید می کند. یک ضریب گشتاور نسبت دنده 4:1 نیز به چهار چرخش درایو ورودی برای رسیدن به یک چرخش کامل درایو خروجی نیاز دارد. برای یک مجموعه دنده استاندارد، نسبت دنده را می توان از تعداد دندانه های روی چرخ دنده ها محاسبه کرد:

شکل 2: چرخ دنده های متحرک. 

برای اینکه ضرب‌کننده‌های گشتاور در فضای کوچک‌تری قرار بگیرند، از آرایش چرخ دنده سیاره‌ای استفاده می‌شود. چرخ دنده های سیاره ای امکان نسبت های بزرگ دنده را بدون نیاز به فضای زیادی برای چرخ دنده ها فراهم می کنند.

شکل 3: انیمیشن یک چرخ دنده سیاره ای. 

مشخصات

به دلیل قدرت باورنکردنی و کاربردهای مهمی که در آن از ضرب کننده های گشتاور استفاده می شود، مشخصات بسیار مهم هستند. مشخصات معمولی که باید از آنها آگاه بود عبارتند از:

حداکثر ظرفیت گشتاور

ضرب‌کننده‌های گشتاور محدودیتی برای مقدار گشتاوری دارند که می‌توان با خیال راحت روی بار اعمال کرد. اطمینان حاصل کنید که یک ضرب کننده گشتاور قادر به اعمال گشتاور مورد نیاز برای کاربرد مورد نظر است.

نسبت دنده

نسبت دنده میزان ضرب گشتاور بدست آمده را تعیین می کند. ضرب‌کننده‌های گشتاور در نسبت‌های مختلف دنده‌های مختلف موجود هستند. در حالی که نسبت دنده نشان می دهد که چقدر گشتاور چند برابر می شود، مقدار نیز نشان می دهد که چند چرخش ورودی برای ایجاد یک چرخش خروجی لازم است.

اندازه درایو

اندازه درایو اندازه سوکت ورودی است که باید با اندازه آچار گشتاور ورودی استفاده شده مطابقت داشته باشد. اندازه درایو خروجی نیز یک مشخصات مهم است.

دقت و کارایی

چرخ دنده های سیاره ای مورد استفاده در ضرب کننده های گشتاور به طور طبیعی ناکارآمدی هایی را ایجاد می کنند. دقت ضریب گشتاور زمانی که گشتاور از طریق ناکارآمدی در قطار دنده از دست می‌رود، کاهش می‌یابد.

قابلیت استفاده

برخی از ضرب کننده های گشتاور بسیار سنگین و حجیم هستند. برنامه ای را در نظر بگیرید که در آن ضریب گشتاور استفاده می شود تا مطمئن شوید که ابزار مناسب برای برنامه است.

شکل 4: انواع مختلفی از ضرب کننده های گشتاور موجود است. 

انواع

انواع مختلفی از ضرب کننده های گشتاور موجود است، از جمله:

ضرب کننده های گشتاور دستی

ضرب کننده های گشتاور دستی بسیار رایج هستند و ساده ترین نوع برای استفاده هستند. این ضرب‌کننده‌های گشتاور به سرعت با مجموعه‌های جغجغه‌دار و سوکت معمولی برای استفاده آسان سازگار می‌شوند. ماهیت دستی به آنها اجازه می دهد تا با خیال راحت توسط اپراتورها به جای نوار تقلب یا ابزار دیگری برای اهرم استفاده شوند.

ضرب کننده های گشتاور الکتریکی

اینها از یک موتور الکتریکی برای اعمال گشتاور ورودی استفاده می کنند و معمولاً سریعتر و قدرتمندتر از ضرب کننده های گشتاور دستی هستند. بسیاری از ضرب‌کننده‌های گشتاور الکتریکی به‌عنوان ابزارهایی با باتری در دسترس هستند، که آنها را به عنوان ابزارهای میدانی بسیار مؤثر می‌سازد.

ضرب کننده های گشتاور پنوماتیکی

برای کاربردهای سنگین، هوای فشرده می تواند به عنوان منبع انرژی برای یک ضرب کننده گشتاور استفاده شود. این چند برابر کننده های گشتاور می توانند گشتاورهای خروجی بسیار بالایی تولید کنند.

شکل 5: آچار گشتاور پنوماتیکی.

ضرب کننده های گشتاور هیدرولیک

مشابه ضرب‌کننده‌های گشتاور پنوماتیکی، ضرب‌کننده‌های گشتاور هیدرولیک گزینه دیگری برای کاربردهای سنگین هستند. این نوع از ضرب کننده های گشتاور که قادر به دستیابی به گشتاورهای فوق العاده بالا هستند، اغلب در صنایعی مانند حفاری نفت و گاز دیده می شوند.

انتخاب ضریب گشتاور برای استفاده معمولاً به کاربرد بستگی دارد. ضریب‌های گشتاور دستی اغلب ارزان‌ترین و مطمئن‌ترین گزینه برای شروع هستند. هر زمانی که ضرب‌کننده‌های گشتاور دستی در حد کار نیستند، باید از ضریب‌های گشتاور نیرومند استفاده کرد.

ویژگی ها

ضرب کننده های گشتاور یک ابزار فوق العاده مفید در هر جعبه ابزاری است. برخی از ویژگی های برتر عبارتند از:

گشتاور خروجی بالا

مسلماً بهترین ویژگی چند برابر کننده گشتاور، توانایی تولید مقادیر زیادی گشتاور بدون نیاز به بازوی اهرمی بیش از حد است. توانایی تقویت ایمن گشتاور اعمال شده برای پیچ یا مهره فوق العاده مفید است و در صورت عدم انجام صحیح می تواند ناامن باشد.

تطبیق پذیری

ضرب کننده های گشتاور را می توان به سرعت در صورت نیاز برای یک عملیات اضافه کرد. ابزارها نسبتاً جمع و جور هستند و می توانند مکملی قوی برای هر مجموعه جغجغه و سوکت باشند.

ساخت و ساز بادوام

ضرب‌کننده‌های گشتاور با توجه به کارهای سختی که بر عهده دارند، برای سوءاستفاده ساخته شده‌اند. آنها معمولاً به گونه‌ای ساخته می‌شوند که بادوام باشند و در برابر استفاده سنگین با موادی مانند فولاد یا آلومینیوم مقاومت کنند.

جغجغه زنی

ضرب‌کننده‌های گشتاور جغجغه‌ای بسیار مفید هستند و امکان چرخش‌های زیادی را در درایو ورودی بدون نیاز به قرار دادن مکرر ضامن درایو فراهم می‌کنند. علاوه بر جغجغه، برخی از ضرب کننده های گشتاور دارای تنظیمات قابل تنظیمی هستند که به کاربران امکان می دهد گشتاور خروجی را برای رفع نیازهای خاص خود تنظیم کنند.

ویژگی های ایمنی

ضرب‌کننده‌های گشتاور نسبت به سایر روش‌های تولید گشتاور بالا ایمن‌تر هستند، اما کاربران همچنان باید احتیاط کنند. بسیاری از ضرب‌کننده‌های گشتاور شامل ویژگی‌های ایمنی مانند محافظت در برابر اضافه بار یا خاموش شدن خودکار برای جلوگیری از آسیب به ابزار یا آسیب به کاربر هستند.

ساخت

ضرب کننده های گشتاور مشابه سایر ابزارهای دستی ساخته می شوند. با شروع از فلز خام، اجزای اصلی ضریب گشتاور برای پردازش بیشتر ریخته‌گری می‌شوند یا به شکل‌هایی در می‌آیند. سپس می‌توان این قطعات را از طریق دستگاه‌های CNC یا ابزارهای دیگر در محفظه، سوکت‌های درایو و سایر اجزاء تبدیل کرد.

شکل 6: ضرب‌کننده‌های گشتاور جزء اصلی بسیاری از صنایع مختلف هستند 

هنگامی که قطعات به درستی ماشینکاری شدند، گیربکس باید به دقت در محفظه ضرب کننده گشتاور نصب شود. اگر چرخ دنده سیاره ای به درستی نصب نشده باشد، ممکن است ضرب کننده گشتاور ناکارآمد، ناایمن یا اصلا کار نکند. سپس اجزای باقیمانده از جمله موتورهای الکتریکی و سیم کشی، قطعات پنوماتیکی یا هیدرولیک در صورت لزوم به ضریب گشتاور اضافه می شوند. مونتاژ همه این اجزا معمولاً با کمک جگرها و فیکسچرهای تخصصی انجام می شود تا از کیفیت و سازگاری بالا اطمینان حاصل شود.

آخرین مرحله در تولید چند برابر کننده گشتاور، کنترل کیفیت است. ضرب‌کننده‌های گشتاور تمام شده باید تمیز و بازرسی شوند تا از عملکرد صحیح و رعایت حداقل مشخصات اطمینان حاصل شود. کنترل کیفیت ممکن است شامل تست گشتاور، بازرسی بصری و سایر اقدامات کنترل کیفیت باشد.

برنامه های کاربردی

به دلیل استفاده گسترده از مهره ها و پیچ و مهره ها، ضرب کننده های گشتاور یکی از اصلی ترین صنایع مختلف است. صنایع متداول که در آنها ضریب های گشتاور یافت می شود عبارتند از:

تعمیر و نگهداری تجهیزات سنگین

بولدوزرها، بیل مکانیکی ها، جرثقیل ها و تراکتورها همگی نمونه هایی از تجهیزات بزرگ با مهره ها و پیچ ها هستند که برای سفت شدن و شل شدن به گشتاور زیادی نیاز دارند. ضرب کننده های گشتاور برای کار بر روی این نوع تجهیزات ضروری است.

شکل 7: بولدوزرها، بیل‌های مکانیکی، جرثقیل‌ها و تراکتورها همگی نمونه‌هایی از تجهیزات بزرگ با مهره‌ها و پیچ‌ها هستند که برای سفت شدن و شل شدن به گشتاور زیادی نیاز دارند.

تعمیر و نگهداری خودرو

حتی وسایل نقلیه کوچکتر ممکن است برای سفت کردن یا برداشتن مهره ها و پیچ و مهره ها مشکل داشته باشند. از مهره‌ها گرفته تا اجزای پیشرانه، ضرب‌کننده‌های گشتاور می‌توانند جایگزین مطمئنی برای میله‌های تقلب و ضربه‌ها هنگام کار در مغازه‌های خودروسازی باشند.

تعمیر و نگهداری ماشین آلات صنعتی

مشابه تعمیر و نگهداری تجهیزات سنگین، تعمیر و نگهداری ماشین آلات صنعتی اغلب به سفت کردن یا شل کردن مهره ها و پیچ های بزرگ نیاز دارد. هنگام کار بر روی ماشین‌های صنعتی مانند پمپ‌ها، کمپرسورها و توربین‌ها، اغلب به ضرب‌کننده‌های گشتاور نیاز است.

حفاری نفت و گاز

عملیات حفاری نفت و گاز اغلب به گشتاور بالا و توانایی کار سریع نیاز دارد. از ضرب کننده های گشتاور در دکل های حفاری برای سفت یا شل کردن پیچ های بزرگی که سر مته و سایر تجهیزات را در جای خود نگه می دارند استفاده می شود و به راحتی قابل استفاده است.

هوافضا و هوانوردی

هواپیماها و فضاپیماها نه تنها به گشتاورهای بالا بلکه به مقادیر دقیق گشتاور نیز نیاز دارند. در جایی که ایمنی و عملکرد مقادیر گشتاور حیاتی است، ضرب‌کننده‌های گشتاور برای عملیات ضروری هستند.

شکل 8. هواپیماها و فضاپیماها نه تنها به گشتاورهای بالا بلکه به مقادیر دقیق گشتاور نیز نیاز دارند.

صنایع فوق تنها بخش کوچکی از صنایعی هستند که در آنها می توان از ضرب کننده های گشتاور استفاده کرد. استفاده گسترده از مهره ها و پیچ ها به این معنی است که کاربردهای زیادی در مواردی که ممکن است به چند برابر کننده گشتاور نیاز باشد وجود دارد.

استانداردها

چندین استاندارد وجود دارد که برای چند برابر کننده گشتاور اعمال می شود که به اطمینان از کیفیت، ایمنی و قابلیت اطمینان آنها کمک می کند. این استانداردها از صنعت خاص تا استانداردهای عمومی تر را شامل می شود. برخی از این استانداردها عبارتند از:

ISO 6789

این استاندارد الزامات و روش های آزمایش آچارهای گشتاور را مشخص می کند که اغلب همراه با چند برابر کننده گشتاور استفاده می شوند. طیف گسترده ای از موضوعات از جمله دقت، تکرارپذیری، کالیبراسیون و علامت گذاری را پوشش می دهد.

ASME B107.300

این استاندارد از طرف انجمن مهندسین مکانیک آمریکا (ASME)، ابزارهای ضرب‌کننده گشتاور را پوشش می‌دهد و الزامات طراحی، آزمایش و علامت‌گذاری آنها را تعیین می‌کند.

DIN 3122

علاوه بر استانداردهای جوامع آمریکایی، کشورهای دیگری مانند آلمان استانداردهایی را صادر می کنند که ضرب کننده های گشتاور را پوشش می دهد. استاندارد Din 3122 ابزارهای محرک مربعی، از جمله ضرب کننده گشتاور را پوشش می دهد و ابعاد، مواد و الزامات آزمایش را مشخص می کند.

مقررات OSHA

در ایالات متحده، اداره ایمنی و بهداشت شغلی (OSHA) مقرراتی را برای ابزارهای دستی و برقی وضع کرده است که شامل چند برابر کننده گشتاور است. این مقررات موضوعاتی مانند استفاده ایمن، نگهداری و آموزش را پوشش می دهد.

انطباق با این استانداردها می تواند به اطمینان حاصل شود که ضرب کننده های گشتاور برای کاربردهای مورد نظرشان ایمن، قابل اعتماد و موثر هستند.

منبع

globalspec