การใช้ Bolt Connection ใน Simulation

การเตรียมชิ้นงานสำหรับวิเคราะห์เป็นขั้นตอนที่ช่วยให้งานวิเคราะห์สามารถทำได้เร็วและง่ายยิ่งขึ้น  เนื่องจากเวลาที่เขียนโมเดลขึ้นมา  เรามักจะกำหนดรายละเอียดทุกอย่างเหมือนความเป็นจริงเพื่อนำไปออก Drawing สำหรับการผลิตได้  แต่ในการวิเคราะห์นั้นรายละเอียดจะทำให้การวิเคราะห์ของเรายากขึ้น  ดังนั้นการลดรายละเอียด เช่น ตัวอักษร, รอยนูน  หรือในบทความนี้จะขอกล่าวถึงน๊อตสกรูต่างๆ  โดยใช้ฟังชั่นที่มีใน Simulation เข้ามากำหนดแทนการเขียนโมเดลจริงๆ

การเรียกใช้งาน
- คลิกขวาที่ Connection >> Bolt

สิ่งที่ต้องกำหนดใน Bolt

1. ตำแหน่งที่ใส่ Bolt  อาจจะให้เลือกเส้นขอบวงกลม  หรือเลือกผิวก็แล้วชนิด Bolt

2. เส้นผ่านศูนย์กลางหัว Bolt และ Bolt shank  ปกติแล้วเมื่อเลือกตำแหน่ง Bolt แล้วค่านี้จะแสดงมาเอง  โดยโปรแกรมจะแสดงขนาดตามรูที่เราเลือก  แต่เราก็สามารถเปลี่ยนแปลงค่านี้เองทีหลังได้
3. Material และ Strength Data คือการกำหนดคุณสมบัติของ Bolt  ซึ่งเราจะไม่กำหนดค่านี้ก็ได้  แต่ถ้ากำหนดไว้ด้วย  เมื่อวิเคราะห์ผลลัพธ์เสร็จแล้ว  โปรแกรมจะคำนวณได้ด้วยว่า Bolt ตัวไหนบ้างที่ความแข็งแรงไม่ถึงที่กำหนด
4. Pre-load หรือแรงในการขัน Bolt  ซึ่งอาจเลือกเป็น Torque ที่ใช้ขัน  หรือเป็น Axial Force ที่ Bolt บีบชิ้นงานก็ได้

การแสดงผลลัพธ์ของ Bolt มี 2 แบบคือ
1. แสดงค่าแรงที่ Bolt ต้องรับ  ให้คลิกขวาที่ Result >> List Connector Force

แรงที่ Bolt ได้รับจะมีทั้งหมด 3 แบบคือ

          - Shear Force  แรงเฉือนตามระนาบหน้าตัดของ Bolt

          - Axial Force  แรงดึงตามแนวแกนของ Bolt
          - Bending Moment  แรงดัดงอ
          ในเรื่อง Bolt จะไม่มีค่า Torsion เพราะ Bolt สามารถหมุนรอบรูได้  ดังนั้นผลลัพธ์ค่า Torsion จะเป็น 0 เสมอ
          สำหรับสีเขียว/แดงบนตารางแสดงค่าแรงเป็นการบอกว่า Bolt ตัวนี้ทนรับแรงได้หรือไม่  โดยสีเขียวคือทนรับแรงได้  และสีแดงคือไม่ผ่านเกณฑ์ที่เรากำหนดไว้  ซึ่งโปรแกรมจะคำนวณได้ก็ต่อเมื่อเราได้กำหนดค่า Material และ Strength Data ไว้ก่อนหน้าการคำนวณ  แต่ถ้าไม่ได้กำหนดไว้  ตารางแสดงค่าแรงจะเป็นสีขาวสลับเทา

2. สำหรับคนที่กำหนดค่า Material และ Strength Data จะสามารถดูผลลัพธ์เรื่อง Bolt ผ่านเกณฑ์ที่กำหนดหรือไม่  โดยคลิกขวาที่ Result >> เลือก Define Pin/Bolt Check Plot >> เลือกติ๊กถูก

          โปรแกรมจะแสดงหน้าต่างแยกเป็น 2 Folder คือ Need attention และ OK  ซึ่งช่วยให้เราทราบว่ามี Bolt ตัวใดบ้างที่ทนรับแรงได้และตัวใดที่ไม่ผ่านเกณฑ์  นอกจากนี้ถ้าคลิกไปที่ Bolt ในหน้าต่าง Pin/Bolt Check  โปรแกรมก็จะชี้ให้เห็นว่า Bolt ที่เราคลิกเลือกอยู่ในตำแหน่งไหน  มีค่า Factor of safety เท่าไรด้วย

จากผลลัพธ์ดังกล่าวจะเห็นว่า  ถ้าเราใช้ฟังชั่น Bolt จะช่วยให้ทราบได้ทันทีว่า Bolt ที่เลือกมาสามารถทนแรงกระทำได้หรือไม่  และถ้าหากไม่ได้จะต้องเลือก Bolt ที่รับแรงได้เท่าไรบ้าง  ดังนั้นการใช้ฟังชั้นเข้ามาช่วยจึงมีประโยชน์มากกว่าการเขียน Bolt จริงๆแล้วค่อยมาวิเคราะห์ความแข็งแรงซึ่งต้องใช้เวลาในการคำนวณมากกว่านั้นเอง

สำหรับผู้ที่สนใจศึกษาโปรแกรม SolidWorks Simulation และเทคนิคต่างๆ สามารถสั่งซื้อ แผ่นสอน Simulation Linear Static ไปศึกษาด้วยตัวเอง  หรือติดต่อขอเรียนเป็นงานเฉพาะเรื่องก็ได้เช่นกัน

รับปรึกษา  สอน  วิเคราะห์งานด้วยโปรแกรม SolidWorks Simulation

คุณพลวัฒน์ (บอล)

Tel. 087-489-7265

Line ID : ballastro

E-mail : sim.adviser@gmail.com
FB : Simulation Adviser