timbrivo

คู่มือหน้าโต๊ะช่าง

สกรูและรูนำ

ขนาดรูนำ ความหนาแน่นไม้และทิศเสี้ยนกำหนดแรงยึดสกรู ดูหลักจาก Wood Handbook พร้อมตัวอย่างคำนวณ

ก้านเรียบ โคนเกลียวและรูนำ

สกรูไม้มีส่วนก้านเรียบและส่วนที่เป็นเกลียว โดยแกนกลางของส่วนเกลียวเรียกว่าโคนเกลียว Wood Handbook ระบุว่าเส้นผ่านศูนย์กลางโคนเกลียวของสกรูไม้ส่วนใหญ่เฉลี่ยประมาณสองในสามของเส้นผ่านศูนย์กลางก้าน สมการแรงต้านการถอนสมมติให้รูนำมีขนาดประมาณ 70% ของเส้นผ่านศูนย์กลางโคนเกลียวในไม้สน และประมาณ 90% ในไม้ใบกว้าง

ตารางใช้อัตราส่วนเหล่านี้กับเบอร์สกรูทั่วไป โดยใช้เส้นผ่านศูนย์กลางก้านจาก Wood Handbook ตาราง 8-9 สกรูจริงต่างกันตามผู้ผลิตและชนิดเกลียว จึงควรวัดเส้นผ่านศูนย์กลางโคนเกลียวของสกรูที่ใช้เมื่อต้องการความพอดี สกรูปลายสว่านที่มีปลายเป็นรูปดอกสว่านออกแบบมาให้ไม่ต้องเจาะรูนำ

รูนำจากอัตราส่วนใน Wood Handbook (โคนเกลียว ≈ 2/3 ของก้าน)
เบอร์สกรูก้านเรียบโคนเกลียว (ประมาณ)รูนำ ไม้สน (70%)รูนำ ไม้ใบกว้าง (90%)
#42.8 mm1.9 mm1.3 mm1.7 mm
#63.5 mm2.3 mm1.6 mm2.1 mm
#84.2 mm2.8 mm1.9 mm2.5 mm
#104.8 mm3.2 mm2.3 mm2.9 mm

ความหนาแน่นและแรงยึด

แรงต้านการถอนจากด้านข้างเสี้ยนเพิ่มตามกำลังสองของความถ่วงจำเพาะ สมการทดสอบของ Wood Handbook คือ p = 108.25 × G² × D × L มีหน่วยนิวตัน โดย D คือเส้นผ่านศูนย์กลางก้าน และ L คือระยะฝังของส่วนเกลียวในหน่วยมิลลิเมตร เมื่อความหนาแน่นเพิ่มเป็นสองเท่า แรงยึดเพิ่มเป็นประมาณสี่เท่า สกรูที่ทำให้เกลียวในไม้สนเนื้อเบาเสียหายจึงยึดแน่นในโอ๊คได้

ค่าเหล่านี้เป็นแรงสูงสุดจากการทดสอบช่วงสั้น ไม่ใช่ค่าออกแบบ สกรูยาวมากช่วยเพิ่มแรงยึดในไม้ใบกว้างเนื้อแน่นได้เพียงเล็กน้อย เพราะตัวสกรูขาดจากแรงดึงก่อน ส่วนสกรูที่ขันเข้าหน้าตัดปลายไม้รับแรงได้เฉลี่ยเพียง 75% ของแรงที่ยึดทางด้านข้างเสี้ยน และผลแปรปรวนมากกว่า

ปาร์ติเคิลบอร์ด

ในปาร์ติเคิลบอร์ด ความเสียหายที่พบบ่อยคือเกลียวที่ยึดในเนื้อแผ่นเสียหาย Wood Handbook ให้แรงบิดสูงสุดของสกรูเบอร์ 8 ที่ฝัง 15.9 mm เป็น 3.16 + 0.0096 × ความหนาแน่น ในหน่วย N·m: ประมาณ 8.9 N·m ที่ 600 kg/m³ และ 10.8 N·m ที่ 800 kg/m³ รูนำขนาด 50% ถึง 90% ของเส้นผ่านศูนย์กลางโคนเกลียวไม่ทำให้แรงต้านการถอนต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ

การขันพอประมาณให้สมดุลที่ดีที่สุดระหว่างแรงต้านการถอนกับการทำให้เกลียวในเนื้อวัสดุเสียหาย การเพิ่มแรงบิดขันจาก 60% เป็น 90% ของค่าสูงสุดเพิ่มแรงถอนที่รับได้เพียงประมาณ 3%

ข้อปฏิบัติ

ตามคู่มือ การใช้สบู่หล่อลื่นสกรูช่วยให้ขันเข้าไม้เนื้อแน่นง่ายขึ้น และมีผลต่อแรงต้านการถอนน้อย การเจาะรูนำยังช่วยลดการแตก สำหรับตะปู รูนำขนาดประมาณ 90% ของเส้นผ่านศูนย์กลางตะปูเพิ่มแรงต้านการถอนเล็กน้อย และป้องกันหรือลดการแตก โดยเฉพาะในไม้เนื้อแน่น

คืนค่าตัวอย่าง

สกรู #8 (ก้าน 4.17 mm) ที่มีเกลียวฝัง 25 mm ในล็อบลอลลีไพน์ (G = 0.51): 108.25 × 0.51² × 4.17 × 25 ≈ 2,935 N ในไวท์โอ๊ค (G = 0.68): ประมาณ 5,218 N หรือเป็นประมาณ 1.8 เท่า

แหล่งอ้างอิง