Fundamental of Bolt & Nut

ความรเบองตนเรองสลกเกลยว นอต และการใชงาน

•To knowledge and understand the fundamental of Stud Bolt & Nut, Type , Material, Practice, application and Selection for usage •To be able to analyze and trouble shoot the basic problems of Bolt& Nut

Objective

การจบยดชนงานรปแบบตาง ๆ 1

ค าศพททเกยวกบเกลยว 2

มาตรฐานเกลยว 3

การสรางเกลยวนอกและเกลยวใน 4

5 การใชงานสลกเกลยวและแปนเกลยว

Contents

การเขยนแบบ stud and bolt ดวยโปรแกรม Solidworks 6

การจบยดชนงานรปแบบตาง ๆ

การจบยดชนงานรปแบบตาง ๆ การจบยดได 2 แบบใหญ ๆ คอ การจบยดแบบถาวร และการจบ

ยดแบบชวคราว ส าหรบตวอยางการจบยดแบบถาวรนนไดแก การเชอม การจบ

ยดดวยกาว หรอการใช rivet ดงแสดงในรป

การจบยดชนงานแบบถาวร

การจบยดชนงานรปแบบตาง ๆ สวนการจบยดแบบชวคราวไดแก การจบยดทใชเกลยว ซง

ประกอบไปดวย bolt, nut, stud และ screw ดงตวอยางทแสดงในรป

Stud bolt Screw Bolt nut

การจบยดชนงานรปแบบตาง ๆ Bolt and Nut รปทรงของหว Bolt และ Nut อาจมไดในหลายลกษณะขนกบ

วตถประสงคการใชงาน ลกษณะทพบเสมอคอ Bolt และ Nut ทมหวหกเหลยม(Hexagon)

และ สเหลยม(Square)

การจบยดชนงานรปแบบตาง ๆ Cap Screw โดยทวไปจะใชงานส าหรบการยดจบชนงานทตองการความ

แมนย าสง ลกษณะหวของ Cap Screw

การจบยดชนงานรปแบบตาง ๆ Set Screw

ใชงานเพอปองกนไมใหเกดการเคลอนทระหวางชนสวนเครองจกรกล เชน ใช Set Screw เพอไมใหมเลเคลอนทตามเพลาหมน เปนตน

ลกษณะหวของ Set Screw

การจบยดชนงานรปแบบตาง ๆ สลกเกลยวยดชนงานอนๆ

ค าศพททเกยวกบเกลยว

ค าศพททใชการเกลยว Major diameter (d) = เสนผานศนยกลางทใหญทสดของเกลยว Minor diameter(dr ) = เสนผานศนยกลางทเลกสดของเกลยว Mean diameter = เสนผานศนยกลางเฉลยของเกลยว Pitch(P) = ระยะทวดจากสนเกลยวหนงถงสนเกลยวถดไป

Root = รากเกลยว Crest = ยอดเกลยว

Thread angle = มมเกลยว

Major diameter Minor diameter Mean diameter

Pitch

Root Crest Thread angle

ค าศพททใชการเกลยว

Lead (L) = ระยะท nut เคลอนทตามแนวแกนของเกลยวเมอ nut หมนครบ 1 รอบ

ตวอยางเกลยวทมระยะ pitch และ Lead ตางๆกน

ค าศพททใชการเกลยว

เกลยวนอก (external thread) หรอบางครงเรยกวา เกลยวตวผ จะมลกษณะเปนเกลยวทอยบนผวนอกของทรงกระบอก

เกลยวใน (internal thread) หรอบางครงเรยกวา เกลยวตวเมย จะมลกษณะเปนเกลยวทอยบนผวภายในของร

ลกษณะของเกลยวนอก และเกลยวใน

ค าศพททใชการเกลยว

เกลยวขวา (right-hand thread) คอเกลยวทถาถกหมนในทศทางตามเขมนาฬกาแลวจะเปนการขนเกลยวใหแนนเปนชนดทพบไดบอย

เกลยวซาย (left-hand thread) คอเกลยวทถาถกหมนในทศทางทวนเขมนาฬกาแลวจะเปนการขนเกลยวใหแนน

ลกษณะของเกลยวขวา และเกลยวซาย

Turnbuckle ทมทงเกลยวซาย และเกลยวขวา

ค าศพททใชการเกลยว

ค าศพททใชการเกลยว ประเภทเกลยว Single threads คอ เกลยวทมระยะท Nut หมนเคลอนทครบ 1 รอบ เทากบ ระยะจากสนเกลยวหนงถงสนเกลยวถดไป Lead(L) = Pitch(P)

Multiple Thread Double - Thread (L = 2P)

Triple - Thread (L = 3P)

มาตรฐานเกลยว

มาตรฐานเกลยว

เกลยวเมตรก (Metric thread) เกลยวยนไฟล (Unified thread)

แบงตามความละเอยดของเกลยว เชนกนคอ เกลยวหยาบ (Coarse - Pitch Series) , เกลยวละเอยด (Fine - Pitch Series)

มาตรฐานเกลยว ยนไฟล เกลยวยนไฟล อาจแบงตามลกษณะของโคนฟนเปน 2 แบบ คอ

1. UN คอ เกลยวทมโคนฟนแบนราบ 2. UNR คอ เกลยวทโคนฟนโคง

UN Threads

r

UNR Threads

มาตรฐานเกลยว ยนไฟล 1. Nominal major diameter

85

2. จ านวนเกลยวตอความยาว 1 นว

18

3. ชนดเกลยว (Thread series)

UNR F หมายถง เกลยวทม d = 5/8 นว จ านวนเกลยว 18 เกลยวตอความยาว 1 นว และเปนชนด UNR ชนดละเอยด(F)

มาตรฐานเกลยว เมตรก

มรปรางเชนเดยวกบเกลยว ยนไฟล แตกตางกบเกลยวยนไฟล คอเกลยวชนดนใชหนวย มลลเมตร แทนทจะเปนหนวยนว เกลยวเมตรก แบงประเภทตามลกษณะของเกลยวเปน 2 ประเภท คอ 1. M Profiles คอ เกลยวท ามมเอยง 60 องศา 2. MJ Profiles คอ ทรากเกลยว(Root) มลกษณะโคงมน

มาตรฐานเกลยว เมตรก การระบเกลยวเมตรกท าไดโดย

1. บงบอกวาเปนเกลยวเมตรก M 2. Major diameter

3. ระยะพท

1.75 12 x

หมายถง เกลยวเมตรกทมขนาด Major Diameter 12 mm ระยะพท 1.75 mm

การสรางเกลยวนอกและเกลยวใน

การสรางเกลยวนอก

อปกรณส าหรบการสรางเกลยวนอกนนประกอบไปดวย thread die และ die stock ดงแสดงในรป

Thread die Die stock

การสรางเกลยวนอก

น า thread die ใสเขาไปใน die stock แลวลอคใหแนนจากนนน าไปสวมไวทปลายทรงกระบอกทตองการสรางเกลยวนอก แลวหมน die และ die stockโดยใชมอจบไปทดามจบดงแสดงในรป การหมนจะท าใหฟนทอยดานในของ die กดเนอทรงกระบอกใหเปนเกลยวตามทตองการ

การใช Die และ Die stock ในการสรางเกลยวนอก

การสรางเกลยวใน

อปกรณในการสรางเกลยวในประกอบไปดวย สวาน, ดอกสวาน (drill bit), tap และ tap wrench ดงแสดงในรป

ดอกสวาน Tap Tap wrench

การสรางเกลยวใน

ใชสวานเจาะรบนวตถทตองการสรางเกลยว จากนนน า tap ตดตงลงไปใน tap wrench ดงแสดงในรป ก แลวน าปลาย tap อกดานใสเขาไปในรทเจาะไว แลวเรมหมน tap กบ tap wrench ไปมา โดยจบทดามจบดงแสดงในรป ข ซงฟนทอยบนผวของ tap กจะกดเนอภายในของรเพอสรางเกลยวในตามทตองการ

การสรางเกลยวใน

การใช tap และ tap wrenchในการสรางเกลยวใน

การสรางเกลยวนอก และเกลยวใน รเจาะส าหรบการยดชนงานดวยสลกเกลยว รเจาะส าหรบการจบยดชนงานมลกษณะเปนรปทรงกระบอกทม

ปลายเปนรปกรวยท ามมประมาณ 30 องศากบแนวระดบ

การสรางเกลยวนอก และเกลยวใน รเจาะส าหรบการยดชนงานดวยสลกเกลยว

ความลกรเจาะจะประกอบดวย ความยาวในสวนทมเกลยว และ ความยาวในสวนไมมเกลยว

ขนาดของรเจาะจะตองยดตามมาตรฐานของ screw ทใช

การใชงานสลกเกลยวและแปนเกลยว

การใชงานสลกเกลยวและแปนเกลยว จะตองเจาะรบนชนสวนทงสองใหมขนาดเสนผาศนยกลางใหญ

กวาขนาดของ major diameter ของสลกเกลยวเลกนอยเพอใหสะดวกตอการสอดสลกเกลยวผานชนงาน และนยมสวมแหวนรอง (washer) ชวยในการกระจายแรงท าใหการจบยดนนดขน

การใชสลกเกลยว แหวนรองและแปนเกลยวในการจบยดชนงาน

การใชงานสลกเกลยวและแปนเกลยว ควรเลอกความยาวในสวนล าตวของสลกเกลยวใหเหมาะสมคอยาว

เลยแปนเกลยวเมอขนแปนเกลยวจนแนนสนทแลวประมาณ 3-4 เทาของระยะ pitch

ความยาวของเกลยวนนกควรมากพอ โดยเผอระยะใหลกเขาไปในชนงานเลกนอยประมาณ 2-3 เทาของระยะ pitch

การใชงานสลกเกลยวและแปนเกลยว

ภาพประกอบสดทายของการใชสลกเกลยว แหวนรองและแปนเกลยวในการจบยดชนงาน

การใชงานสลกเกลยวและแปนเกลยว ตวอยางทไมถกตองของการใชงานสลกและแปนเกลยว

ความยาวของสวนทเปนเกลยวมากจนเกนไป ท าใหล าตวของสลกเกลยวเลยแปนเกลยวไปมาก

การใชงานสลกเกลยวและแปนเกลยว ตวอยางทไมถกตองของการใชงานสลกและแปนเกลยว

ความยาวของสวนทเปนเกลยวสนจนเกนไป ควรยาวเลยเขามาในรของชนงานเลกนอย

การใชงานสลกเกลยวและแปนเกลยว ตวอยางทไมถกตองของการใชงานสลกและแปนเกลยว

ไมควรใหสวนทเปนเกลยวของสลกเกลยวผาน บรเวณทเปนรอยตอของชนงาน

การใชงานสลกเกลยวและแปนเกลยว ตวอยางทไมถกตองของการใชงานสลกและแปนเกลยว

ความยาวของเกลยวสนจนเกนไป ท าใหแปน เกลยวไมสามารถจบกบเกลยวของสลกเกลยวไดเตมท

การใชงานสลกเกลยวและแปนเกลยว ตวอยางทไมถกตองของการใชงานสลกและแปนเกลยว

ขนาดรเจาะบนชนงานใหญจนเกนไป ท าใหการ จบยดไมมนคงแขงแรง

การใชงานสลกเกลยวเพยงชนเดยว

บางกรณเราอาจจะตองใชสลกเกลยวเพยงชนเดยวในการจบยดชนงานเขาดวยกน เชนกรณทวตถชนหนงมความหนามาก ๆ

ภาพประกอบส าหรบการใชสลกเกลยวเพยงตวเดยวในการจบยดชนงาน

การใชงานสลกเกลยวเพยงชนเดยว สวนความยาวของเกลยวบนตวสลกเกลยวนน เมอขนลงไปจนสด แลวจะตองเหลอทวางระหวางเกลยวนอกและเกลยวในอกเลกนอยประมาณ 2-3 เทาของระยะ pitch ความยาวของเกลยวกตองยาวเลยเขามาใน object 2 ประมาณ 2-3

เทาของระยะ pitch อกเชนเดยวกน ส าหรบ object 2 นน เราจะเจาะรธรรมดาไมตองท าเกลยวใน

เพยงแตรทเจาะนนจะตองมขนาดเสนผาศนยกลางทใหญกวาเสนผาศนยกลางของสลกเกลยวเลกนอยเพอใหสวมผานลงไปไดโดยสะดวก

สวนทเปนเกลยวบนสลกเกลยวยาวมากจนเกนไปซงอาจท าใหเมอขนเกลยวจนสดแลว สลกเกลยวยงไมสามารถจบยดชนงานไวดวยกนได

การใชสลกเกลยวเพยงตวเดยวในการจบยดชนงานทไมเหมาะสม

การใชสลกเกลยวเพยงตวเดยวในการจบยดชนงานทไมเหมาะสม

สวนทเปนเกลยวบนสลกเกลยวสนมากจนเกนไปซงอาจท าใหเมอขนเกลยวจะสดแลว สลกเกลยวยงไมสามารถจบยดชนงานไวดวยกนได

การใชสลกเกลยวเพยงตวเดยวในการจบยดชนงานทไมเหมาะสม

สวนทเปนเกลยวบนสลกเกลยวสนมากจนเกนไปซงอาจท าใหเมอขนเกลยวจะสดแลว สลกเกลยวยงไมสามารถจบยดชนงานไวดวยกนได

การใชงานสลกเกลยวและแปนเกลยว การใชงาน stud and bolt การหนาแปลน

ควรเลอกใชงานปะแกรนใหเหมาะสมกบขนาด และสเปคของหนาแปลน ควรเลอกใชสารหลอลนใหเหมาะสมทกครงในการขนแนน เพอความคณภาพของชนงาน

และปองกนความเสยหายในการถอดเพอซอมบ ารงในครงตอไป

ในการขนแนนควรขนใหหนาแปลนทงสองขนานกน และไมมการเยยงศนย กอนขนแนนควรตรวจสอบหนาแปลน ไมควรมรอยขดขวน เพอปองกนการรวซม

ในการขนแนนของหนาแปลนควรเลอกใช stud และ bolt ใหตรงตามสเปค ควรเลอกใชคาในการขนแนนใหเหมาะสม ควรขนแนนใหเหมาะสมตามล าดบ เพอคณภาพของงาน และปองกนการรวซม

การใชงาน stud and bolt BOLT & STUD DIMENSIONS FOR ANSI FLANGES

การใชงาน stud and bolt BOLT & STUD DIMENSIONS FOR ANSI FLANGES

การใชงาน stud and bolt อณหภมใชงานทเหมาะสมส าหรบ stud and bolt

•B7 (ASTM A-193) Up to 400 C

•B8 (ASTM A-193) Up to 525 C

การใชงาน stud and bolt PIPE MATERIAL SPECIFICATION

1104-PG-040167-4”-B3101-N

B 3 1 01

Material

Flange rating

Corrosion allowance

Sequence identifier

A Cast iron

B Carbon steel

C Low alloy

D Intermediate alloy

E Austenitic stainless steel

J Non metallic U Copper piping

1104-PL-040101-3”-B6102-C

1104-PL-041034-3”-B1101-N

1102-PL-A20230-6”-E9001-W

1102-P-A20206-12”-E9001-N

0 = 125 Class

1 = 150 Class

3 = 300 Class

6 = 600 Class

9 = 900 Class

0 = None

1 = 1.0 mm

2 = 3.0 mm

3 = 6.0 mm

การใชงาน stud and bolt สารหลอลนในงานขนแนน (Anti seize)

•MOLYKOTE P-37 Anti seize paste •EARL’S Anti seize •LOCTITE Anti seize

Anti Seize Product Temp resistant (C°) Color

Nickle anti seize 1315 Silver

Copper anti seize 982 Copper

Silver Anti seize 871 Silver

Graphite 482 Black

Moly paste 400 Black

Temperature

การใชงาน stud and bolt ตวอยางงานขนแนน

การใชงาน stud and bolt ล าดบของการขนแนนทเหมาะสม

การใชงาน stud and bolt ลกษณะปะแกรนนใชในงานขนแนน

การเขยนแบบ stud and bolt ดวยโปรแกรม Solidworks

การเขยนแบบ stud and bolt ดวยโปรแกรม Solidworks