ما هي حاسبة قوة التخريم؟
تُقدّر حاسبة قوة التخريم مقدار القوة التي يحتاجها المكبس لتخريم الصفيحة المعدنية أو ثقبها أو قصّها. ومعرفة هذه القوة تساعدك على اختيار مكبس بطاقة (طنّيّة) كافية، وانتقاء العدد والقوالب المناسبة، وتفادي تحميل معدّاتك فوق طاقتها أو إتلافها. وتصلح الحاسبة لأي صفيحة من مادة قابلة للتشكيل ما دمت تعرف مقاومتها للقص.
طريقة الاستخدام
أدخل ثلاث قيم: محيط القطع (الطول الإجمالي لخط القطع، بالمليمتر — وللثقب الدائري يساوي \(\pi \times \text{القطر}\))، وسماكة المادة بالمليمتر، ومقاومة القص للمادة بوحدة الميغاباسكال (وهي تعادل نيوتن/مم²). وتُعيد الحاسبة القوة المطلوبة بالكيلونيوتن والنيوتن والطن المتري.
شرح المعادلة
نموذج القوة هو $$F = P \times t \times \tau$$ حيث \(P\) هو المحيط، و\(t\) هي السماكة، و\(\tau\) هي مقاومة القص. وحاصل ضرب \(P \times t\) يمثّل مساحة مستوى القص الناتج عن القطع (مم²)؛ وبضربه في مقاومة القص (نيوتن/مم²) نحصل على القوة بالنيوتن. وبما أن التخريم يقصّ المعدن على طول حافة القطع بدلًا من سحبه حتى الانفصال، فإن مقاومة القص — لا مقاومة الشدّ — هي الخاصية الصحيحة. وكدليل تقريبي، تبلغ مقاومة القص للفولاذ الطري نحو 350 ميغاباسكال، وللألمنيوم نحو 110–170 ميغاباسكال، وللفولاذ المقاوم للصدأ نحو 520 ميغاباسكال.
مثال محلول
عند تخريم ثقب قطره 50 مم في فولاذ طري بسماكة 2 مم (\(\tau \approx 350\) ميغاباسكال): المحيط \(= \pi \times 50 \approx 157.08\) مم. القوة:
$$F = 157.08 \times 2 \times 350 \approx 109{,}956 \text{ نيوتن} \approx 110 \text{ كيلونيوتن} \approx 11.2 \text{ طن}$$ويتعامل مكبس بطاقة 15 طنًّا مع هذه المهمة بسهولة تامة.
الأسئلة الشائعة
هل ينبغي أن أضيف معامل أمان؟ نعم — اعتاد المهندسون إضافة 20–30% لمراعاة تآكل العدد، وتصلّب المعدن أثناء التشكيل، والاحتكاك.
لماذا نستخدم مقاومة القص بدلًا من مقاومة الشدّ؟ لأن التخريم يقطع المعدن عن طريق القصّ؛ وتساوي مقاومة القص نحو 0.6–0.8 من مقاومة الشدّ في معظم المعادن.
هل يمكنني تقليل القوة المطلوبة؟ نعم — فجلخ زاوية قصّ على المخرم أو القالب يوزّع القطع على فترة زمنية ويخفّض ذروة القوة.
