حاسبة خطوة ال螺纹- تحويل عدد الخيوط لكل بوصة إلى الخطوة مجانًا
حاسبة خطوة الخيوط المجانية تحول عدد الخيوط لكل بوصة إلى الخطوة فورياً. احسب خطوة الخيوط الإمبريالية والمترية للتصنيع والهندسة ومشاريع الإصلاح.
حاسبة خطوة الولب
نتيجة الحساب
صيغة الحساب
خطوة الولب هي المسافة بين الولبات المتجاورة. يتم حسابها كعكس عدد الولبات لكل وحدة طول:
تصور الولب
التوثيق
حاسبة خطوة اللولب
تحوّل حاسبة خطوة اللولب بين خطوة اللولب وعدد القلاوظ في البوصة (TPI) للولب المسمار. وهي تعمل مع القلاوظ الإمبراطوري، الذي يُقاس بعدد القلاوظ في البوصة، والقلاوظ المتري، الذي تُقاس خطوته بالملليمترات.
ما هي خطوة اللولب؟
خطوة اللولب هي المسافة من قمة لولب إلى القمة التالية، مقاسة على طول محور المسمار أو البرغي. والقمة هي أعلى نقطة في نتوء اللولب. تعني الخطوة الأصغر أن اللولبات متقاربة، بينما تعني الخطوة الأكبر أنها متباعدة.
توصف اللوالب الإمبراطورية، المستخدمة أساسًا في الولايات المتحدة، عادةً بعدد اللولبات في البوصة، أو TPI، بدلًا من وصفها بالخطوة مباشرةً. أما اللوالب المترية فتوصف بخطوتها بالملليمترات. والقيمتان مقلوبتان إحداهما للأخرى.
كيفية حساب خطوة اللولب
صيغة خطوة اللولب
تساوي الخطوة 1 مقسومةً على عدد اللولبات لكل وحدة طول:
الخطوة = 1 ÷ عدد اللولبات لكل وحدة
بالنسبة إلى اللوالب الإمبراطورية، تكون الخطوة (بالبوصة) = 1 ÷ TPI. وبالنسبة إلى اللوالب المترية المقاسة بعدد اللولبات لكل ملليمتر، تكون الخطوة (بالملليمتر) = 1 ÷ عدد اللولبات لكل ملليمتر.
صيغة عدد اللولبات لكل وحدة
تعكس العملية الحسابية العكسية الكسر فحسب:
عدد اللولبات لكل وحدة = 1 ÷ الخطوة
ما الذي تعرضه الحاسبة؟
يظل عدد اللولبات لكل وحدة والخطوة مرتبطين بوصفهما مقلوبين. يؤدي إدخال قيمة في أحد الحقلين إلى تحديث الحقل الآخر. وتُعرض النتائج حتى أربعة منازل عشرية.
يؤدي التبديل بين النظامين الإمبراطوري والمتري إلى تحويل الأطوال المخزنة باستخدام العامل الدقيق 1 بوصة = 25.4 مم. وتصبح خطوة مقدارها 0.05 بوصة مساويةً لـ 1.27 مم، لا 0.05 مم. وفي الوضع المتري، يحسب الحقل المقابل عدد اللولبات لكل ملليمتر، لا عدد اللولبات لكل بوصة.
لا يغيّر حقل قطر اللولب الخطوة. بل يحدد مقياس الرسم التخطيطي أسفل النتيجة. ويرسم ذلك المخطط شكل اللولب على هيئة حرف V بزاوية 60 درجة، وهو الشكل المستخدم في معياري اللولب الموحّد وISO.
نظاما اللوالب الإمبراطوري والمتري
تُسمّى المسامير الإمبراطورية بحسب القطر وTPI. ويبلغ عرض مسمار 1/4"-20 1/4 بوصة (6.3 مم)، وله 20 لولبة في البوصة. أما المسامير المترية فتُسمّى بحسب القطر والخطوة. ويبلغ عرض مسمار M6 × 1.0 6 مم، وخطوته 1.0 مم.
يمكن تحويل النظامين باستخدام عامل التحويل الدقيق من البوصة إلى الملليمتر، 1 بوصة = 25.4 مم:
- من المتري إلى الإمبراطوري: TPI = 25.4 ÷ الخطوة (بالملليمتر)
- من الإمبراطوري إلى المتري: الخطوة (بالملليمتر) = 25.4 ÷ TPI
خطوة اللولب مقابل تقدّم اللولب
ترتبط خطوة اللولب بتقدّم اللولب، لكنهما لا يتساويان دائمًا. فالخطوة هي المسافة بين قمتي لولبين متجاورين. أما التقدّم فهو المسافة التي يقطعها المسمار على طول محوره خلال دورة كاملة واحدة.
في اللولب أحادي البدء، وهو النوع المعتاد الموجود في معظم البراغي، تتساوى الخطوة والتقدّم. أما في اللولب متعدد البدء، الذي يحتوي على أخاديد لولبية متوازية اثنين أو أكثر، فيساوي التقدّم الخطوة مضروبةً في عدد البدءات. فاللولب ثنائي البدء ذي الخطوة 1 مم له تقدّم مقداره 2 مم.
مثال: التحويل من TPI إلى الخطوة
يحتوي برغي UNC قياسي 1/4"-20 (اللولب الوطني الموحّد الخشن) على 20 لولبة في البوصة.
الخطوة = 1 ÷ 20 = 0.0500 بوصة (1.27 مم)
ويحتوي برغي UNF أدق 3/8"-24 (اللولب الوطني الموحّد الناعم) على 24 لولبة في البوصة.
الخطوة = 1 ÷ 24 = 0.0417 بوصة (1.06 مم)
مثال: التحويل من الخطوة إلى عدد اللولبات لكل وحدة
يمتلك برغي M10 قياسي خطوة خشنة مقدارها 1.5 مم.
عدد اللولبات لكل ملليمتر = 1 ÷ 1.5 = 0.6667
يمتلك لولب M8 الناعم خطوة مقدارها 1.0 مم، ما يعطي بالضبط 1 لولبة لكل ملليمتر.
مثال: التحويل بين النظامين
تتحول خطوة مترية مقدارها 1.5 مم إلى قيمة TPI إمبراطورية كما يلي:
TPI = 25.4 ÷ 1.5 = 16.9
وهذه القيمة قريبة من عدد لولبات إمبراطوري قياسي، لكنها ليست مساويةً له، ولذلك لا يمكن تبادل المثبتات المترية والإمبراطورية حتى عند تقارب أقطارها.
خطوات اللولب القياسية لأحجام البراغي الشائعة
الإمبراطوري (السلسلة الخشنة UNC):
| الحجم | TPI | الميل |
|---|---|---|
| 1/4" | 20 | 0.0500" |
| 5/16" | 18 | 0.0556" |
| 3/8" | 16 | 0.0625" |
| 1/2" | 13 | 0.0769" |
المتري (السلسلة الخشنة ISO):
| المقاس | خطوة اللولب |
|---|---|
| M6 | 1.0 مم |
| M8 | 1.25 مم |
| M10 | 1.5 مم |
| M12 | 1.75 مم |
كيفية قياس خطوة اللولب
مقياس خطوة اللولب هو الأداة الأكثر موثوقية. وهو مجموعة من الشفرات المعدنية الرقيقة، تقطع كل واحدة منها بخطوة مختلفة، وتُثبّت في مقبض قابل للطي يشبه سكين الجيب. يضع المستخدم الشفرات على اللولب بالتتابع حتى تتشابك إحداها بإحكام من دون فراغات ضوئية، ثم يقرأ قيمة الخطوة المختومة على تلك الشفرة.
من دون مقياس، يمكن قياس الخطوة باستخدام مسطرة أو فرجار. تُقاس المسافة عبر عشر لولبات كاملة، ثم تُقسم على عشرة. ويؤدي القياس عبر عدد أكبر من اللولبات إلى تقليل أثر أخطاء القراءة الصغيرة.
تاريخ معايير اللوالب
قُطعت اللوالب يدويًا لقرون قبل وجود أي معيار، لذلك نادرًا ما كان برغي من ورشة يطابق صامولة من ورشة أخرى. اقترح المهندس البريطاني جوزيف ويتوورث أول معيار وطني للولب في 1841، مستخدمًا زاوية لولب مقدارها 55 درجة. وفي الولايات المتحدة، اقترح ويليام سيلرز معيارًا منافسًا بزاوية 60 درجة في 1864، وأصبح ذلك أساس شكل اللولب الوطني الأمريكي.
دفعت مشكلات الإمداد أثناء الحرب المهندسين الأمريكيين والبريطانيين والكنديين إلى دمج معايير البوصة المنفصلة. وكانت النتيجة معيار اللولب الموحّد، الذي اتُّفق عليه في 1948، ولا يزال مستخدمًا في المثبتات المعتمدة على البوصة. وتُعرَّف اللوالب المترية الآن بواسطة المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO)، باستخدام زاوية لولب مقدارها 60 درجة، مشابهة للمعيار الأمريكي.
الأسئلة الشائعة
كيف تُحسب خطوة اللولب من TPI؟
اقسم 1 على قيمة TPI. فلولب ذي 20 TPI له خطوة مقدارها 1 ÷ 20 = 0.0500 بوصة (1.27 مم).
ما الفرق بين خطوة اللولب وTPI؟
يحسب TPI عدد اللولبات التي تتسع لها بوصة واحدة. وتقيس الخطوة المسافة بين لولبين متجاورين. وهما مقلوبان: الخطوة = 1 ÷ TPI، وTPI = 1 ÷ الخطوة.
هل يمكن تحويل الخطوة المترية إلى TPI الإمبراطوري؟
نعم. اقسم 25.4 على الخطوة بالملليمترات. فالخطوة 1.5 مم تساوي 25.4 ÷ 1.5، أي نحو 16.9 TPI.
كيف يمكن قياس خطوة اللولب من دون مقياس؟
قِس المسافة عبر عشر لولبات كاملة باستخدام مسطرة أو فرجار، ثم اقسم تلك المسافة على عشرة للحصول على الخطوة.
هل الخطوة والتقدّم القياسان نفسهما؟
فقط في اللوالب أحادية البدء، وهي النوع الأكثر شيوعًا. أما في اللوالب متعددة البدء، فيساوي التقدّم الخطوة مضروبةً في عدد البدءات.
لماذا توجد اللوالب الخشنة والناعمة معًا؟
تدخل اللوالب الخشنة، ذات الخطوة الأكبر، وتخرج بسرعة أكبر، كما تقاوم نزع اللولب في المواد اللينة. أما اللوالب الناعمة، ذات الخطوة الأصغر، فتثبت بإحكام أكبر تحت الاهتزاز وتتيح ضبطًا أدق، لكنها أكثر عرضة للتشابك المتقاطع.
المراجع
- الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين. (2003). ASME B1.1: اللوالب اللولبية الإمبراطورية الموحّدة (شكل اللولب UN وUNR).
- المنظمة الدولية للتوحيد القياسي. (1998). ISO 68–1: اللوالب اللولبية للأغراض العامة وفق ISO — المقطع الأساسي — اللوالب اللولبية المترية.
- أوبرغ، E.، جونز، F. D.، هورتون، H. L.، ورايفل، H. H. (2016). دليل الآلات (الطبعة 30). Industrial Press.
- المعهد الوطني للمعايير والتقنية. SP 811: دليل استخدام النظام الدولي للوحدات.