حاسبة الخيوط لقياسات البراغي والصواميل

احسب أبعاد الخيوط للبراغي والصواميل. أدخل القطر، والملعب أو TPI، ونوع الخيط للحصول على عمق الخيط، والقطر الصغير، وقطر الملعب للخيوط المترية والإمبراطورية.

حاسبة الخيوط لقياسات البراغي والمسامير

معلمات الإدخال

النتائج

نسخ النتائج
نوع الخيط:
متري
القطر الرئيسي:
10.000 mm
خطوة الخيط:
1.500 mm
عمق الخيط:
0.000 mm
القطر الثانوي:
0.000 mm
قطر الخطوة:
0.000 mm

تصور الخيط

معادلات الحساب

عمق الخيط

عمق الخيط المتري: h = 0.6134 × P

عمق الخيط الإمبراطوري: h = 0.6134 × (25.4/TPI)

حيث P هو خطوة الخيط بالمليمتر, TPI = عدد الخيوط في البوصة

معادلة القطر الثانوي

معادلة القطر الثانوي: d₁ = d - 2h = d - 1.226868 × P

حيث d هو القطر الرئيسي

معادلة قطر الخطوة

معادلة قطر الخطوة: d₂ = d - 0.6495 × P

حيث d هو القطر الرئيسي

📚

التوثيق

حاسبة الخيوط لقياسات البراغي والمسامير

مقدمة حول قياسات الخيوط

تعتبر قياسات الخيوط معلمات أساسية للمهندسين، والميكانيكيين، والهواة الذين يعملون مع المسامير، والبراغي، والصواميل. توفر حاسبة الخيوط وسيلة بسيطة ولكن قوية لتحديد الأبعاد الحرجة للخيوط بما في ذلك عمق الخيط، وقطر الخيط الصغير، وقطر الخيط المحوري بناءً على القطر الكبير والملعب (أو عدد الخيوط في البوصة). سواء كنت تعمل بنظام الخيوط المترية أو الإمبراطورية، تساعدك هذه الحاسبة في ضمان الملاءمة الصحيحة، والوظيفة، وقابلية التبادل للمكونات الملولبة في التجميعات الميكانيكية، وعمليات التصنيع، وتطبيقات الإصلاح.

فهم هندسة الخيوط أمر حيوي لاختيار المسامير الصحيحة، وثقب الثقوب بشكل صحيح، وضمان توافق المكونات بشكل صحيح. تشرح هذه الدليل الشامل أساسيات قياسات الخيوط، وصيغ الحساب، والتطبيقات العملية لمساعدتك في العمل بثقة مع المسامير الملولبة عبر مختلف الصناعات والمشاريع.

أساسيات قياسات الخيوط

المصطلحات الرئيسية للخيوط

قبل الغوص في الحسابات، من المهم فهم المصطلحات الأساسية المستخدمة في قياسات الخيوط:

  • القطر الكبير: أكبر قطر للخيط، يقاس من القمة إلى القمة عبر ملف الخيط.
  • القطر الصغير: أصغر قطر للخيط، يقاس من الجذر إلى الجذر عبر ملف الخيط.
  • قطر الملعب: القطر النظري الذي يقع في منتصف الطريق بين القطر الكبير والقطر الصغير.
  • الملعب: المسافة بين قمم الخيوط المتجاورة (الخيوط المترية) أو مقلوب عدد الخيوط في البوصة (الخيوط الإمبراطورية).
  • عمق الخيط: المسافة الشعاعية بين القطر الكبير والقطر الصغير، تمثل مدى عمق قطع الخيط.
  • عدد الخيوط في البوصة (TPI): عدد قمم الخيوط في البوصة، يستخدم في أنظمة الخيوط الإمبراطورية.
  • الخطوة: المسافة المحورية التي يتقدم بها مكون ملولب في دورة كاملة واحدة.
  • زاوية الخيط: الزاوية المضمنة بين جوانب الخيط (60° للخيوط المترية، 55° للخيوط الإمبراطورية).

معايير وأنظمة الخيوط

يتم استخدام نظامين رئيسيين لقياس الخيوط في جميع أنحاء العالم:

  1. نظام الخيوط المترية (ISO):

    • يتم تعيينه بحرف "M" متبوعًا بالقطر الكبير بالملليمترات
    • يستخدم الملعب المقاس بالملليمترات
    • زاوية الخيط القياسية هي 60°
    • مثال: M10×1.5 (قطر كبير 10 مم مع ملعب 1.5 مم)
  2. نظام الخيوط الإمبراطورية (Unified/UTS):

    • يقاس بالبوصات
    • يستخدم عدد الخيوط في البوصة (TPI) بدلاً من الملعب
    • زاوية الخيط القياسية هي 60° (في الأصل 55° للخيوط ويث)
    • مثال: 3/8"-16 (قطر كبير 3/8" مع 16 خيط في البوصة)

صيغ قياسات الخيوط

حساب عمق الخيط

يمثل عمق الخيط مدى عمق قطع الخيط وهو بعد حرج للملاءمة الصحيحة للخيط.

للخيوط المترية:

يتم حساب عمق الخيط (h) كالتالي:

h=0.6134×Ph = 0.6134 \times P

حيث:

  • h = عمق الخيط (مم)
  • P = الملعب (مم)

للخيوط الإمبراطورية:

يتم حساب عمق الخيط (h) كالتالي:

h=0.6134×25.4TPIh = 0.6134 \times \frac{25.4}{TPI}

حيث:

  • h = عمق الخيط (مم)
  • TPI = عدد الخيوط في البوصة

حساب القطر الصغير

القطر الصغير هو أصغر قطر للخيط وهو حرج لتحديد الفجوة والملاءمة.

للخيوط المترية:

يتم حساب القطر الصغير (d₁) كالتالي:

d1=d2h=d1.226868×Pd_1 = d - 2h = d - 1.226868 \times P

حيث:

  • d₁ = القطر الصغير (مم)
  • d = القطر الكبير (مم)
  • P = الملعب (مم)

للخيوط الإمبراطورية:

يتم حساب القطر الصغير (d₁) كالتالي:

d1=d1.226868×25.4TPId_1 = d - 1.226868 \times \frac{25.4}{TPI}

حيث:

  • d₁ = القطر الصغير (مم أو بوصات)
  • d = القطر الكبير (مم أو بوصات)
  • TPI = عدد الخيوط في البوصة

حساب القطر المحوري

القطر المحوري هو القطر النظري حيث يساوي سمك الخيط عرض الفجوة.

للخيوط المترية:

يتم حساب القطر المحوري (d₂) كالتالي:

d2=d0.6495×Pd_2 = d - 0.6495 \times P

حيث:

  • d₂ = القطر المحوري (مم)
  • d = القطر الكبير (مم)
  • P = الملعب (مم)

للخيوط الإمبراطورية:

يتم حساب القطر المحوري (d₂) كالتالي:

d2=d0.6495×25.4TPId_2 = d - 0.6495 \times \frac{25.4}{TPI}

حيث:

  • d₂ = القطر المحوري (مم أو بوصات)
  • d = القطر الكبير (مم أو بوصات)
  • TPI = عدد الخيوط في البوصة

كيفية استخدام حاسبة الخيوط

تسهل حاسبة الخيوط هذه الحسابات المعقدة، مما يوفر قياسات دقيقة للخيوط مع إدخال عدد قليل فقط. اتبع هذه الخطوات لاستخدام الحاسبة بفعالية:

  1. اختر نوع الخيط: اختر بين أنظمة الخيوط المترية أو الإمبراطورية بناءً على مواصفات المسامير الخاصة بك.

  2. أدخل القطر الكبير:

    • للخيوط المترية: أدخل القطر بالملليمترات (مثل 10 مم لبرغي M10)
    • للخيوط الإمبراطورية: أدخل القطر بالبوصات (مثل 0.375 لبرغي 3/8")
  3. حدد الملعب أو TPI:

    • للخيوط المترية: أدخل الملعب بالملليمترات (مثل 1.5 مم)
    • للخيوط الإمبراطورية: أدخل عدد الخيوط في البوصة (مثل 16 TPI)
  4. عرض النتائج: ستعرض الحاسبة تلقائيًا:

    • عمق الخيط
    • القطر الصغير
    • القطر المحوري
  5. نسخ النتائج: استخدم زر النسخ لحفظ النتائج لوثائقك أو لحسابات إضافية.

أمثلة على الحسابات

مثال على الخيط المترى:

لبرغي M10×1.5:

  • القطر الكبير: 10 مم
  • الملعب: 1.5 مم
  • عمق الخيط: 0.6134 × 1.5 = 0.920 مم
  • القطر الصغير: 10 - 1.226868 × 1.5 = 8.160 مم
  • القطر المحوري: 10 - 0.6495 × 1.5 = 9.026 مم

مثال على الخيط الإمبراطوري:

لبرغي 3/8"-16:

  • القطر الكبير: 0.375 بوصة (9.525 مم)
  • TPI: 16
  • الملعب: 25.4/16 = 1.588 مم
  • عمق الخيط: 0.6134 × 1.588 = 0.974 مم
  • القطر الصغير: 9.525 - 1.226868 × 1.588 = 7.574 مم
  • القطر المحوري: 9.525 - 0.6495 × 1.588 = 8.493 مم

التطبيقات العملية وحالات الاستخدام

الهندسة والتصنيع

تعتبر حسابات الخيوط ضرورية في مختلف عمليات الهندسة والتصنيع:

  1. تصميم المنتج: يستخدم المهندسون قياسات الخيوط لتحديد المسامير التي تلبي متطلبات الحمل وقيود المساحة.

  2. القطع باستخدام CNC: يحتاج الميكانيكيون إلى أبعاد خيوط دقيقة لبرمجة عمليات قطع الخيوط على المخرطات والمطاحن.

  3. مراقبة الجودة: يتحقق المفتشون من أبعاد الخيوط لضمان الامتثال للمواصفات والمعايير.

  4. اختيار الأدوات: يتطلب اختيار الصنابير، والموتات، ومقاييس الخيوط معرفة بأبعاد الخيوط.

  5. الطباعة ثلاثية الأبعاد: يتطلب تصميم المكونات الملولبة للطباعة الإضافية مواصفات خيوط دقيقة.

الإصلاحات الميكانيكية والسيارات

حتى بالنسبة لمشاريع المنزل، يمكن أن يكون فهم قياسات الخيوط ذا قيمة:

  1. تجميع الأثاث: تحديد المسامير الصحيحة للتجميع أو الإصلاح.

  2. إصلاحات السباكة: مطابقة أنواع وأحجام الخيوط للوصلات والتركيبات.

  3. صيانة الدراجات: العمل مع معايير الخيوط المتخصصة المستخدمة في مكونات الدراجات.

  4. صناديق الإلكترونيات: ضمان التوافق الصحيح للبراغي في الأجهزة الإلكترونية.

  5. معدات الحدائق: إصلاح أو استبدال المكونات الملولبة في أدوات الحديقة.

بدائل لحسابات الخيوط القياسية

بينما تغطي الصيغ المقدمة في هذه الحاسبة الخيوط القياسية (الخيوط المترية ISO والخيوط الموحدة)، هناك أشكال خيوط أخرى مع طرق حساب مختلفة:

  1. خيوط أكمي: تستخدم لنقل الطاقة، ولها زاوية خيط 29° وحسابات عمق مختلفة.

  2. خيوط البوتريس: مصممة لتحمل الأحمال العالية في اتجاه واحد، مع ملفات خيط غير متناظرة.

  3. خيوط مربعة: تقدم أقصى كفاءة لنقل الطاقة ولكن يصعب تصنيعها.

  4. خيوط مائلة: تستخدم في وصلات الأنابيب، وتتطلب حسابات تأخذ في الاعتبار زاوية الميل.

  5. خيوط متعددة البدء: تحتوي على عدة حلزونات خيط، وتتطلب تعديلات على حسابات الخطوة والملعب.

لأشكال الخيوط المتخصصة هذه، يجب استشارة صيغ ومعايير محددة.

تاريخ معايير وقياسات الخيوط

تتمتع تطوير أنظمة الخيوط القياسية بتاريخ غني يمتد لعدة قرون:

التطورات المبكرة

قبل التوحيد، كان كل حرفي يصنع مكوناته الملولبة الخاصة، مما يجعل التبادل مستحيلاً. جاءت أولى محاولات التوحيد في أواخر القرن الثامن عشر:

  • 1797: طور هنري مودسلاي أول مخرطة لقطع البراغي، مما مكن من إنتاج خيوط أكثر اتساقًا.
  • 1841: اقترح جوزيف ويتورث نظام خيوط موحد في بريطانيا، مع زاوية خيط 55° وملعبات محددة لكل قطر.
  • 1864: قدم ويليام سيلرز نظام خيوط مبسط في الولايات المتحدة، مع زاوية خيط 60°، والذي أصبح المعيار الأمريكي.

تطور المعايير الحديثة

شهد القرن العشرون تقدمًا كبيرًا في توحيد الخيوط:

  • 1948: تم تأسيس معيار الخيوط الموحدة (UTS) كحل وسط بين الأنظمة الأمريكية والبريطانية.
  • 1960s: طورت المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) معيار الخيوط المترية، والذي أصبح النظام السائد في جميع أنحاء العالم.
  • 1970s: بدأت العديد من البلدان الانتقال من الخيوط الإمبراطورية إلى الخيوط المترية.
  • اليوم: تتعايش أنظمة الخيوط المترية ISO والإمبراطورية الموحدة، حيث أصبحت المترية أكثر شيوعًا في التصميمات الجديدة عالميًا، بينما لا تزال الخيوط الإمبراطورية شائعة في الولايات المتحدة والأنظمة القديمة.

التقدم التكنولوجي

لقد ثورة التكنولوجيا الحديثة قياس وتصنيع الخيوط:

  • الميكرومترات الرقمية والفرجار: تمكين القياس الدقيق لأبعاد الخيوط.
  • مقاييس الملعب: السماح بالتعرف السريع على الملعب أو TPI.
  • المقارنات البصرية: توفير فحص بصري تفصيلي لملفات الخيوط.
  • آلات القياس التبادلية (CMMs): تقديم قياس خيوط آلي عالي الدقة.
  • المسح ثلاثي الأبعاد: إنشاء نماذج رقمية للخيوط الموجودة للتحليل أو إعادة الإنتاج.

أمثلة على كود قياسات الخيوط

إليك أمثلة على كيفية حساب أبعاد الخيوط في لغات برمجة مختلفة:

1' دالة Excel VBA لحسابات الخيوط المترية
2Function MetricThreadDepth(pitch As Double) As Double
3    MetricThreadDepth = 0.6134 * pitch
4End Function
5
6Function MetricMinorDiameter(majorDiameter As Double, pitch As Double) As Double
7    MetricMinorDiameter = majorDiameter - (1.226868 * pitch)
8End Function
9
10Function MetricPitchDiameter(majorDiameter As Double, pitch As Double) As Double
11    MetricPitchDiameter = majorDiameter - (0.6495 * pitch)
12End Function
13
14' الاستخدام:
15' =MetricThreadDepth(1.5)
16' =MetricMinorDiameter(10, 1.5)
17' =MetricPitchDiameter(10, 1.5)
18

الأسئلة الشائعة

ما الفرق بين الملعب وعدد الخيوط في البوصة (TPI)؟

الملعب هو المسافة بين قمم الخيوط المتجاورة، يقاس بالملليمترات للخيوط المترية. عدد الخيوط في البوصة (TPI) هو عدد قمم الخيوط في البوصة، يستخدم في أنظمة الخيوط الإمبراطورية. وهما مرتبطان بالصيغ التالية: الملعب (مم) = 25.4 / TPI.

كيف يمكنني تحديد ما إذا كان الخيط مترًا أو إمبراطوريًا؟

تحتوي الخيوط المترية عادةً على القطر والملعب معبراً عنهما بالملليمترات (مثل M10×1.5)، بينما تحتوي الخيوط الإمبراطورية على القطر في كسور أو أعداد عشرية من البوصة وعدد الخيوط في TPI (مثل 3/8"-16). تحتوي الخيوط المترية على زاوية خيط 60°، بينما تحتوي بعض الخيوط الإمبراطورية القديمة (ويث) على زاوية 55°.

ما هو تداخل الخيط وكم هو مطلوب لتوصيل آمن؟

يشير تداخل الخيط إلى الطول المحوري لملامسة الخيوط بين الأجزاء المتزاوجة. بالنسبة لمعظم التطبيقات، الحد الأدنى الموصى به لتداخل الخيط هو 1× القطر الكبير للمسامير الفولاذية و1.5× القطر الكبير للمواد الأكثر ليونة مثل الألمنيوم. قد تتطلب التطبيقات الحرجة تداخلًا أكبر.

كيف تختلف الخيوط الخشنة والخيوط الدقيقة في تطبيقاتها؟

تحتوي الخيوط الخشنة على قيم ملعب أكبر (عدد أقل من الخيوط في البوصة) ويسهل تجميعها، وهي أكثر مقاومة للثني المتقاطع، وأفضل للاستخدام في المواد اللينة أو حيث يتطلب الأمر تجميعًا متكررًا. تحتوي الخيوط الدقيقة على قيم ملعب أصغر (عدد أكبر من الخيوط في البوصة) وتوفر قوة شد أكبر، ومقاومة أفضل للاهتزاز، وقدرة أكبر على التعديل الدقيق.

كيف يمكنني التحويل بين قياسات الخيوط المترية والإمبراطورية؟

لتحويل من الإمبراطورية إلى المترية:

  • القطر (مم) = القطر (بوصات) × 25.4
  • الملعب (مم) = 25.4 / TPI

لتحويل من المترية إلى الإمبراطورية:

  • القطر (بوصات) = القطر (مم) / 25.4
  • TPI = 25.4 / الملعب (مم)

ما الفرق بين الأقطار الكبيرة والصغيرة والمحورية؟

القطر الكبير هو أكبر قطر للخيط، يقاس من القمة إلى القمة. القطر الصغير هو أصغر قطر، يقاس من الجذر إلى الجذر. القطر المحوري هو القطر النظري في منتصف الطريق بين القطر الكبير والقطر الصغير، حيث يساوي سمك الخيط عرض الفجوة.

كيف يمكنني قياس الملعب أو TPI بدقة؟

لخيوط المترية، استخدم مقياس الملعب مع مقاييس مترية. لخيوط الإمبراطورية، استخدم مقياس الملعب مع مقاييس TPI. ضع المقياس ضد الخيط حتى تجد تطابقًا مثاليًا. بدلاً من ذلك، يمكنك قياس المسافة بين عدد معين من الخيوط وتقسيمها على هذا العدد لإيجاد الملعب.

ما هي فئات تحمل الخيوط وكيف تؤثر على الملاءمة؟

تحدد فئات تحمل الخيوط التباينات المسموح بها في أبعاد الخيوط لتحقيق أنواع مختلفة من الملاءمات. في النظام المترى ISO، يتم تعيين التحملات برقم وحرف (مثل 6g للخيوط الخارجية، 6H للخيوط الداخلية). تشير الأرقام الأعلى إلى تحملات أكثر إحكامًا. يشير الحرف إلى ما إذا كان التحمل يطبق نحو أو بعيدًا عن المادة.

ما الفرق بين الخيوط ذات اليد اليمنى والخيوط ذات اليد اليسرى؟

تت tighten الخيوط ذات اليد اليمنى عند الدوران في اتجاه عقارب الساعة وت loosen عند الدوران عكس اتجاه عقارب الساعة. إنها النوع الأكثر شيوعًا. تت tighten الخيوط ذات اليد اليسرى عند الدوران عكس اتجاه عقارب الساعة وت loosen عند الدوران في اتجاه عقارب الساعة. تُستخدم الخيوط ذات اليد اليسرى في تطبيقات خاصة حيث قد يؤدي التشغيل العادي إلى loosen الخيط ذو اليد اليمنى، مثل على الجانب الأيسر من المركبات أو على وصلات الغاز.

كيف تؤثر مواد ختم الخيوط ومواد التشحيم على تداخل الخيوط؟

يمكن أن تؤثر مواد ختم الخيوط ومواد التشحيم على الملاءمة المتصورة للوصلات الملولبة. تملأ مواد الختم الفجوات بين الخيوط، مما قد يغير الأبعاد الفعالة. تقلل مواد التشحيم من الاحتكاك، مما قد يؤدي إلى الشد الزائد إذا لم تأخذ مواصفات العزم في الاعتبار مادة التشحيم. اتبع دائمًا توصيات الشركة المصنعة لمواد الختم ومواد التشحيم.

المراجع

  1. ISO 68-1:1998. "الخيوط العامة للأغراض - الملف الأساسي - الخيوط المترية."
  2. ASME B1.1-2003. "الخيوط الموحدة بالإنش (UN و UNR)."
  3. دليل الآلات، الطبعة 31. مطبعة صناعية، 2020.
  4. أوبيرغ، إ.، جونز، ف. د.، هورتون، ه. ل.، & ريفيل، ه. ه. (2016). دليل الآلات (الطبعة 30). مطبعة صناعية.
  5. سميث، كارول. "حساب أبعاد الخيوط." أمريكان ماشينيست، 2010.
  6. مواصفات الخيوط البريطانية ويث (BSW) والخيوط البريطانية الدقيقة (BSF).
  7. ISO 965-1:2013. "الخيوط العامة المترية - التحملات."
  8. معهد المعايير الألمانية. "DIN 13-1: الخيوط العامة المترية."
  9. لجنة المعايير الصناعية اليابانية. "JIS B 0205: الخيوط العامة المترية."
  10. المعهد الوطني الأمريكي للمعايير. "ANSI/ASME B1.13M: الخيوط المترية: ملف M."

هل أنت مستعد لحساب قياسات الخيوط لمشروعك؟ استخدم حاسبة الخيوط الخاصة بنا أعلاه لتحديد عمق الخيط، وقطر الخيط الصغير، وقطر الخيط المحوري لأي خيط مترى أو إمبراطوري. ببساطة أدخل مواصفات الخيط الخاصة بك واحصل على نتائج دقيقة وفورية لضمان الملاءمة والوظيفة الصحيحة لمكوناتك الملولبة.