Skrūvju apļa diametra kalkulators | Bezmaksas BCD rīks

Kas ir skrūvju aploces diametra kalkulators?

Skrūvju aploces diametra (BCD) kalkulators nosaka tā apļa diametru, kas iet caur vienmērīgi izvietotu skrūvju caurumu centru punktiem. Inženieri un mehāniķi to izmanto, lai pārbaudītu, vai detaļu, piemēram, riteņu, atloku un mašīnu korpusu, skrūvju caurumu izvietojums precīzi sakritīs.

Skrūvju aplis, ko sauc arī par skrūvju caurumu izkārtojumu vai dalījuma apli, ir vienādā leņķī ap centrālo punktu izvietotu caurumu aplis. Skrūvju apļa diametrs ir tā apļa izmērs, kas iet caur katra šī loka cauruma viduspunktu.

Skrūvju aploces diametra formula

Kalkulatoram nepieciešami divi skaitļi: skrūvju caurumu skaits un taisnes attālums starp diviem blakus esošiem caurumiem, mērot no centra līdz centram. Formula ir šāda:

$D = \frac{a}{\sin\left(\frac{\pi}{n}\right)}$

Kur D ir skrūvju aploces diametrs, a — attālums starp diviem blakus esošiem caurumiem, bet n — caurumu skaits.

Šeit π (pī) ir aptuveni 3,14159. Vērtība π ÷ caurumu skaits ir leņķis radiānos, un pirms dalīšanas tiek aprēķināts tā sinuss.

Kāpēc formula darbojas

Skrūvju caurumi, kas vienmērīgi izvietoti ap apli, atrodas regulāra daudzstūra virsotnēs. Aplī ar diametru d taisnes attālums starp divām blakus esošām virsotnēm (horda) atbilst šādam noteikumam:

$c = d \times \sin\left(\frac{\pi}{n}\right)$

Kur n ir virsotņu jeb caurumu skaits. Atrisinot vienādojumu attiecībā pret diametru, iegūst:

$d = \frac{c}{\sin\left(\frac{\pi}{n}\right)}$

Šo formulu izmanto kalkulators.

Kā aprēķināt skrūvju aploces diametru: piemērs ar aprēķinu

Aplūkosim skrūvju caurumu izvietojumu ar 6 caurumiem, kuru centra attālums ir 15 mm.

1. Izdaliet π ar caurumu skaitu: π ÷ 6 = 0,5236 radiāni, kas ir 30°.
2. Aprēķiniet šī leņķa sinusu: sin(30°) = 0,5.
3. Izdaliet caurumu attālumu ar šo vērtību: 15 ÷ 0,5 = 30.

Skrūvju aploces diametrs ir 30 mm.

Tas atbilst zināmai sešstūra īpašībai: regulārā sešstūrī attālums starp divām blakus esošām virsotnēm ir vienāds ar apļa rādiusu. Tā kā rādiuss šeit ir 15 mm, diametrs ir 30 mm.

Piemērs: automobiļa riteņa skrūvju caurumu izvietojums

Automobiļu riteņus bieži apzīmē ar tādu skrūvju caurumu izvietojumu kā “5x114.3”, kas nozīmē 5 stiprinājuma caurumus uz 114,3 mm skrūvju aploces. 5 caurumiem horda starp blakus esošajiem caurumiem uz šīs aploces ir 114,3 × sin(π ÷ 5) ≈ 67,2 mm. Ievadot kalkulatorā 5 caurumus un 67,2 mm, tiek iegūts rezultāts 114,33 mm, kas, noapaļojot, atbilst apzīmētajam 114,3 mm izvietojumam. Rezultāti tiek parādīti ar divām zīmēm aiz komata.

Kur skrūvju aploces diametrs ir svarīgs

• Automobiļu riteņi: rezerves ritenim jāatbilst transportlīdzekļa stiprinājuma caurumu skaitam un skrūvju aploces diametram, citādi riteņa skrūves nesakritīs ar rumbas caurumiem.
• Cauruļu atloki: tādi standarti kā ASME B16.5 un ISO 7005 nosaka skrūvju aploces diametrus dažādiem cauruļu izmēriem un spiediena klasēm.
• Mašīnu montāža: zobratiem, skriemeļiem un gultņu korpusiem bieži izmanto apaļus skrūvju caurumu izvietojumus, kuriem precīzi jāatbilst savienojamajai detaļai.
• Tērauda konstrukcijas: kolonnu pamatplāksnēs izmanto uz skrūvju aploces izvietotas enkurskrūves, lai kolonnu piestiprinātu pie pamatiem.

Ierobežojumi

Formula pieņem, ka visi caurumi ap apli atrodas vienādos leņķos. Tā nav piemērojama izvietojumiem ar nevienādu attālumu starp caurumiem. Caurumu skaitam jābūt veselam skaitlim, kas ir 3 vai lielāks, tādēļ kalkulators noraida daļskaitlisku ievadi, piemēram, 4,5. Mazāk nekā trīs punkti nevar noteikt vienu unikālu apli. Palielinoties caurumu skaitam, neliela kļūda izmērītajā attālumā starp caurumiem rada lielāku kļūdu aprēķinātajā diametrā, tāpēc rūpīga mērīšana ir īpaši svarīga izvietojumiem ar daudziem caurumiem.

Biežāk uzdotie jautājumi

Kas ir skrūvju aploces diametrs?

Tas ir tā apļa diametrs, kas iet caur katra skrūvju cauruma centru vienmērīgi izvietotā apaļā caurumu izkārtojumā. To sauc arī par dalījuma apļa diametru (PCD).

Kāda ir skrūvju aploces diametra formula?

$D = a \div \sin\left(\frac{\pi}{n}\right)$, kur a ir attālums starp blakus esošiem caurumiem, bet n — to skaits; leņķi mēra radiānos.

Kāds ir minimālais caurumu skaits, ko kalkulators pieņem?

Trīs. Apli nevar viennozīmīgi noteikt pēc mazāk nekā trim punktiem. Skaitam jābūt arī veselam skaitlim, jo skrūvju caurumu nevar sadalīt uz pusēm.

Vai skrūvju apļa diametrs ir tas pats, kas dalījuma apļa diametrs?

Jā, abi apzīmē vienu un to pašu mērījumu. “Dalījuma aploces diametrs” biežāk lieto zobratu projektēšanā, savukārt “skrūvju aploces diametrs” — skrūvsavienojumos.

Vai mērvienībai ir nozīme?

Nē. Formula darbojas ar jebkuru konsekventi lietotu mērvienību. Ievadot attālumu starp caurumiem milimetros, rezultāts būs milimetros; ievadot to collās, rezultāts būs collās.

Vai šo formulu var izmantot caurumiem ar nevienādu izvietojumu?

Nē. Tā pieņem, ka caurumi ap apli atrodas vienādos leņķos. Nevienāds izvietojums jānosaka, veicot tiešus mērījumus vai izmantojot koordinātu ģeometriju.

Atsauces

1. Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L., & Ryffel, H. H. Machinery's Handbook (30. izdevums). Industrial Press, 2016.
2. ASME B16.5: Pipe Flanges and Flanged Fittings. American Society of Mechanical Engineers, 2013.
3. ISO 7005-1: Pipe flanges — Part 1: Steel flanges. International Organization for Standardization, 2010.