DO HIGHER-GRADE BOLTS HAVE LOWER STRETCHING ABILITY?
โบลต์เกรดสูงกว่ามีความสามารถในการยืดน้อยกว่าโบลต์ที่เกรดต่ำกว่า?
ความเข้าใจเดิม
ยิ่งเกรดโบลต์สูง ความสามารถในการยืดตัวของโบลต์ก็จะยิ่งต่ำลง
ความเป็นจริง
ไม่ว่าจะเป็นโบลต์เกรดใดก็ตาม โบลต์ที่ทำจากวัสดุชนิดเดียวกันจะมีค่าโมดูลัสความยืดหยุ่นเท่ากัน
สำหรับสลักเกลียวเหล็กกล้าคาร์บอน (ISO 898-1) :
ค่าโมดูลัสความยืดหยุ่น E=210 kN/mm2 = 210,000 MPa = 30,450 ksi
สำหรับสลักเกลียวสแตนเลส (ISO 3506-1) :
ค่าโมดูลัสความยืดหยุ่น E=170 kN/mm2 = 170,000 MPa = 24,650 ksi
ตามกฎของฮุค ความสามารถในการยืดตัวของวัสดุขึ้นอยู่กับค่าโมดูลัสความยืดหยุ่น E ของมัน ในขณะที่ความเค้น σ และการยืดตัว ε เชื่อมโยงกันดังนี้: σ=E x ε ดังนั้น โบลต์เกรดที่สูงกว่าหมายถึงการยืดตัวที่เท่ากันภายใต้แรงเท่ากันสำหรับสลักเกลียวขนาดเดียวกัน แต่สามารถรับน้ำหนักได้มากขึ้นก่อนที่โบลต์จะยีลต์หรือขาด
ตัวอย่าง:
หน้าแปลน Flange 18”, Class 600 WNRF โดยมีปะเก็นสไปรอลวูล SWG มีแหวน IR/OR, โบลต์ขนาดมาตรฐาน ASTM A193 B7M ซึ่งเป็นโบลต์ชนิดเหล็กกล้าคาร์บอน ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1-5/8 นิ้ว ความยาว 10.75 นิ้ว โดยไม่มีการทาสารหล่อลื่น ถูกขันเพื่อให้โบลต์รับแรงดึงที่ 50% yield ซึ่งเท่ากับ 40,000 psi ให้เช็ดว่าโบลต์จะยืดออกมาเป็นระยะเท่าไหร่
ใช้สูตรจากกฎของฮุค
σ = E x ε = E x ΔL/L
ΔL = σ x L / E
σ (Bolt Stress) = 40,000 psi
E (Carbon Steel Elastic Modulus) = 30,450 ksi
L(effective) = 10.75 in
ΔL = 40,000 x 10.75 / 30,450,000 = 0.014 นิ้ว
สรุปว่า
หน้าแปลน Flange 18”, Class 600 WNRF โดยมีปะเก็นสไปรอลวูล SWG มีแหวน IR/OR, โบลต์ขนาดมาตรฐาน ASTM A193 B7M ซึ่งเป็นโบลต์ชนิดเหล็กกล้าคาร์บอน ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1-5/8 นิ้ว ความยาว 10.75 นิ้ว โดยไม่มีการทาสารหล่อลื่น ถูกขันเพื่อให้โบลต์รับแรงดึงที่ 50% yield ซึ่งมีค่า bolt stress เท่ากับ 40,000 psi โบลต์จะยืดออกมาเป็นระยะ 0.014 นิ้ว จากความยาวเดิมที่ 10.75 นิ้ว กลายเป็น 10.764 นิ้ว ซึ่งถ้าดูด้วยตาเปล่าจะสังเกตว่าโบลต์อาจจะไม่ยืดออกมา แต่ถ้าทำการวัดอย่างละเอียดจะเห็นว่าโบลต์ยืดออกมาตามระยะดังกล่าว
ข้อมูลต้นฉบับ : https://www.nord-lock.com/en-gb/learnings/knowledge/2011/high-grade-bolt-stretching-ability/
หากต้องการรายละเอียดข้อมูลคอร์สอบรมหรือบริการซ่อมสามารถติดต่อได้ที่
Call: +66-38-691-515, +66-83-540-7656
E-mail: ais@alphaais.co.th
