Shanghai Huishuo Aluminium Industry Co., Ltd.-তে, আমাদের ইঞ্জিনিয়ারিং দল সম্প্রতি 40-সিরিজ T-স্লট অ্যালুমিনিয়াম থেকে একটি গ্যান্ট্রি ফ্রেম জয়েন্ট ডিজাইনকারী মেশিন নির্মাতার কাছ থেকে একটি প্রশ্ন তুলেছে: ডিজাইনটি 6061-T6-এর জন্য প্রকাশিত 207 এমপিএ, 152 MPa বা MP6-361-এর জন্য সাধারণত 152 MPa-এর তালিকায় থাকবে? 6063-T5। পছন্দ বল্টু আকার, বন্ধনী জ্যামিতি, এবং প্রোফাইল প্রাচীর বেধ পরিবর্তন.
অ্যালুমিনিয়াম শিয়ার শক্তি একটি একক হ্যান্ডবুক নম্বর নয়; এটি খাদ, মেজাজ, পরীক্ষা পদ্ধতি এবং শিয়ার প্লেনটি আসল সমাবেশে কোথায় বসে তার উপর নির্ভর করে। এই নির্দেশিকাটি শিল্প টি-স্লট এক্সট্রুশন ফ্রেমের জন্য গুরুত্বপূর্ণ মানগুলি কভার করে এবং প্রতিটি সংযোগকে অতিরিক্ত-ইঞ্জিনিয়ারিং না করে কীভাবে সেগুলি প্রয়োগ করতে হয়।
6061-T6 এক্সট্রুশন অ্যালয় 207 এমপিএ শিয়ার শক্তি বহন করে; 6063-T5 117 এমপিএ বহন করে; 7075-T6 330 এমপিএ এ পৌঁছেছে। প্রথম-পাস অনুমান হিসাবে চূড়ান্ত প্রসার্য শক্তির 60 শতাংশ ব্যবহার করুন।
এক্সট্রুড প্রোফাইলে শিয়ার স্ট্রেংথ মানে কি
শিয়ার শক্তি হল সর্বাধিক চাপ যা একটি অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইল প্রয়োগ করা লোডের সমান্তরালে উপাদানের একটি সমতল স্লাইড হওয়ার আগে প্রতিরোধ করতে পারে এবং কাঠামোগত অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলির জন্য এটি সাধারণত চূড়ান্ত প্রসার্য শক্তির 55 থেকে 65 শতাংশের মধ্যে অবতরণ করে।
মূল সংজ্ঞা: শিয়ার স্ট্রেস প্রতিরোধকারী সমতলের ক্ষেত্রফল দ্বারা বিভক্ত প্রয়োগকৃত শক্তির সমান, যা F/A হিসাবে লেখা। গণনাকৃত শিয়ার স্ট্রেস যখন খাদের শিয়ার শক্তিকে ছাড়িয়ে যায়, তখন বিভাগটি আকৃতির বাইরে বাঁকানোর পরিবর্তে সেই সমতল বরাবর স্লাইডিং বা ছিঁড়ে ফেলতে ব্যর্থ হয়।
একটি এক্সট্রুড ফ্রেমে, শিয়ার তিনটি পৃথক স্থানে প্রদর্শিত হয়: বোল্ট শ্যাঙ্ক, একটি টি-নাটের ভিতরে থ্রেড জড়িত এবং প্রোফাইলের স্লট প্রাচীর। প্রতিটি প্লেনের একটি ভিন্ন এলাকা এবং সীমাবদ্ধতার শর্ত রয়েছে, তাই প্রতিটিকে স্বাধীনভাবে পরীক্ষা করা আবশ্যক; সবচেয়ে দুর্বল সমতল জয়েন্ট পরিচালনা করে।
- বোল্ট শ্যাঙ্ক শিয়ার ক্ষমতা - ফাস্টেনার গ্রেড এবং ব্যাস দ্বারা সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়েছে।
- টি-বাদাম থ্রেড ফালা শক্তি - বাদাম মধ্যে প্রবৃত্তি দৈর্ঘ্য দ্বারা সেট.
- প্রোফাইল স্লট প্রাচীর শিয়ার এলাকা - স্লট পিছনে প্রাচীর বেধ দ্বারা নির্ধারিত.
অ্যানোডাইজিং গণনায় প্রবেশ করে না। একটি 5 থেকে 25 মাইক্রোমিটার অক্সাইড স্তর পৃষ্ঠ পরিধান প্রতিরোধের উন্নতি করে, কিন্তু বাল্ক শিয়ার শক্তি সম্পূর্ণরূপে বেস অ্যালয় এবং এক্সট্রুশনের মেজাজ দ্বারা বহন করা হয়।
খাদ এবং টেম্পার দ্বারা অ্যালুমিনিয়াম শিয়ার শক্তি
বাণিজ্যিক অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় জুড়ে, শিয়ারের শক্তি প্রায় 40 MPa থেকে 7075-T6-এর জন্য 330 MPa পর্যন্ত অ্যানিলড বিশুদ্ধ ধাতুর জন্য স্প্যান করে এবং বেশিরভাগ T-স্লট এক্সট্রুশনে ব্যবহৃত দুটি অ্যালয়, 6063 এবং 6061, 117 থেকে 207 MPa-এর উপর নির্ভর করে।
সাধারণ অ্যালুমিনিয়াম খাদ, MPa এর শিয়ার শক্তি
1100-ও 45 6063-T5 117 5052-H32 138 6063-T6 152 6061-T6 207 2024-T3 283 7075-T6 330
207 MPa 6061-T6 শিয়ার শক্তি
117 MPa 6063-T5 শিয়ার শক্তি
330 MPa 7075-T6 পিক রেফারেন্স
0.6 x UTS প্রথম পাস শিয়ার অনুমান
স্ট্রাকচারাল এবং ইন্ডাস্ট্রিয়াল অ্যাপ্লিকেশানগুলিতে ব্যবহৃত সাধারণ অ্যালুমিনিয়াম অ্যালো এবং টেম্পারগুলির জন্য শিয়ার শক্তির মানগুলি প্রকাশিত হয়েছে। | খাদ এবং মেজাজ | শিয়ার শক্তি (MPa) | শিয়ার শক্তি (psi) | সাধারণ প্রয়োগ |
| 1100-ও | 40-62 | 5,800-9,000 | বিশুদ্ধ অ্যালুমিনিয়াম, রাসায়নিক এবং হালকা-শুল্ক অংশ |
| 6063-T5 | 117 | 17,000 | স্ট্যান্ডার্ড টি-স্লট এক্সট্রুশন প্রোফাইল |
| 5052-H32 | 138 | 20,000 | সামুদ্রিক শীট কাজ এবং প্যানেল গঠিত |
| 6063-T6 | 152 | 22,000 | স্ট্রাকচারাল টি-স্লট এক্সট্রুশন প্রোফাইল |
| 6061-T6 | 207 | 30,000 | ভারী-শুল্ক এক্সট্রুশন প্রোফাইল এবং মেশিন ফ্রেম |
| 2024-T3 | 283 | 41,000 | মহাকাশ কাঠামোগত শীট |
| 7075-T6 | 330 | 48,000 | মহাকাশ এবং উচ্চ চাপ জিনিসপত্র |
বাস্তব ফ্রেমে মেজাজ সুইং গুরুত্বপূর্ণ. একটি 6063-T6 এক্সট্রুশন অভিন্ন প্রাচীর মাত্রায় 6063-T5-এ একই প্রোফাইলের তুলনায় প্রতি বর্গ মিলিমিটারে প্রায় 30 শতাংশ বেশি শিয়ার লোড প্রতিরোধ করে, তাই উচ্চ-শিয়ার জয়েন্টগুলির মেজাজ নির্দিষ্ট করা উচিত এবং উপাদান শংসাপত্রে এটি যাচাই করা উচিত।
শিয়ারের শক্তি কীভাবে পরিমাপ করা হয় এবং ফলাফলগুলি কোথায় ভুল হয়
অ্যালুমিনিয়াম শিয়ার শক্তি পাঞ্চ-টাইপ এবং একক-শিয়ার ফিক্সচার পরীক্ষা দিয়ে পরিমাপ করা হয়, এবং উভয়ের জন্য কঠোর ক্লিয়ারেন্স নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন; যখন সেটআপ বন্ধ থাকে, রিপোর্ট করা শক্তি একই উপাদানে 10 শতাংশের বেশি স্থানান্তর করতে পারে।
- ASTM B831 পাতলা অ্যালুমিনিয়াম খাদ পণ্যগুলির পাঞ্চ-টাইপ শিয়ার টেস্টিং কভার করে এবং শীট এবং এক্সট্রুশন কুপনগুলির জন্য আদর্শ রেফারেন্স।
- ASTM F606 বোল্টেড ফাস্টেনারগুলির শিয়ার টেস্টিংকে নিয়ন্ত্রণ করে এবং প্রযোজ্য হয় যখন বোল্ট, প্রোফাইল নয়, মূল্যায়নের অধীনে উপাদান।
- এই মানগুলির উপর ভিত্তি করে অভ্যন্তরীণ মিল পদ্ধতিগুলি এক্সট্রুশন প্রোফাইলগুলির জন্য সাধারণ, এবং ফলাফলগুলি উপাদান পরীক্ষার শংসাপত্রে মুদ্রিত হয়।
পরীক্ষা সেটআপ নিয়ম
নমুনা পুরুত্বের 5 থেকে 12 শতাংশের মধ্যে পাঞ্চ-টু-ডাই ক্লিয়ারেন্স রাখুন এবং পরীক্ষার আগে অ্যানোডাইজড বা পেইন্ট করা পৃষ্ঠগুলি সরিয়ে ফেলুন, বা রিপোর্ট করা শিয়ার শক্তি 10 শতাংশের বেশি বিচ্যুত হতে পারে।
তিনটি ভেরিয়েবল অন্য যেকোনো তুলনায় শিয়ার পরীক্ষার ফলাফলকে বেশি করে নষ্ট করে।
- পাঞ্চ-টু-ডাই ক্লিয়ারেন্স: খুব ছোট সেকেন্ডারি শিয়ারিং এবং কৃত্রিমভাবে উচ্চ মান তৈরি করে; খুব বড় burrs এবং কম, অ-পুনরাবৃত্ত সংখ্যা তৈরি করে।
- নমুনা অভিযোজন: শস্য অভিযোজনের কারণে শক্তি এক্সট্রুশন এবং ট্রান্সভার্স দিকগুলির মধ্যে কয়েক শতাংশের মধ্যে পার্থক্য হতে পারে।
- পৃষ্ঠের প্রস্তুতি: অসম ক্ল্যাম্পিং বা অ্যানোডাইজড পৃষ্ঠগুলি শিয়ার জোনে ঘর্ষণ পরিবর্তন করে এবং পরীক্ষার আগে অপসারণ করা উচিত।
এক্সট্রুড প্রোফাইলগুলির জন্য, সবচেয়ে প্রতিনিধিত্বমূলক ফলাফলটি আসল প্রোফাইল প্রাচীর থেকে একটি ফ্ল্যাট কুপন তৈরি করে এবং সেই সঠিক উপাদানটি পরীক্ষা করার মাধ্যমে আসে, জেনেরিক শীট-স্টক হ্যান্ডবুক মান থেকে নয়।
60 শতাংশ নিয়ম: টেনসিল ডেটা থেকে শিয়ার শক্তি অনুমান করা
যখন কোন প্রত্যয়িত শিয়ার মান পাওয়া যায় না, তখন শিয়ার শক্তিকে চূড়ান্ত প্রসার্য শক্তির 60 শতাংশ হিসাবে অনুমান করুন; অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলির জন্য এটি গড় মাপা মানের প্রায় 5.5 শতাংশের মধ্যে ফাঁকা এবং ছিদ্র শিয়ার শক্তির পূর্বাভাস দেয়।
প্রথম পাস শিয়ার অনুমান
শিয়ার অনুমান 0.6 x চূড়ান্ত প্রসার্য শক্তির সমান। উদাহরণ: 310 MPa UTS-এ 6061-T6 মোটামুটি 186 MPa দেয়; 190 MPa UTS-এ 6063-T5 মোটামুটি 114 MPa দেয়।
60 শতাংশ নিয়ম একটি ধারণা-পর্যায়ের সরঞ্জাম, প্রত্যয়িত মিল ডেটার বিকল্প নয়। একটি জয়েন্ট ক্রিটিক্যাল হয়ে গেলে, নির্দিষ্ট এক্সট্রুশন হিটের জন্য যান্ত্রিক সম্পত্তি শংসাপত্রের জন্য অনুরোধ করুন, অথবা বিতরণ করা প্রোফাইল থেকে একটি কুপনে একটি পাঞ্চ পরীক্ষা চালান।
এই পরিস্থিতিতে নিয়ম ব্যবহার করুন:
- কনসেপ্ট ডিজাইন, যখন ফ্রেম লেআউট ঠিক করার আগে অ্যালো এবং টেম্পার তুলনা করা হয়।
- সরবরাহকারীর উদ্ধৃতি, যখন একটি ডেটা শীট প্রসার্য শক্তি তালিকাভুক্ত করে কিন্তু শিয়ার শক্তি বাদ দেয়।
- ব্যর্থতা বিশ্লেষণ, একটি ফাটল জয়েন্ট লোড করা হয়েছে কিনা তা পরীক্ষা করার সময় একটি যুক্তিসঙ্গত শিয়ার অনুমোদনযোগ্য।
টি-স্লট এক্সট্রুশন ফ্রেমে শিয়ার স্ট্রেংথ ডেটা প্রয়োগ করা হচ্ছে
টি-স্লট ফ্রেম ডিজাইনে, সংযোগের ক্ষেত্রে প্রোফাইল উপাদানের শিয়ার শক্তি সবচেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ ফ্রেমগুলি প্রায় সবসময় একটি স্প্যানের মাঝখানে না হয়ে জয়েন্টে প্রথমে ব্যর্থ হয়।
একটি বোল্ট করা টি-স্লট জয়েন্ট তিনটি মানের মধ্যে সবচেয়ে ছোট দ্বারা সীমাবদ্ধ: বোল্ট শিয়ার ক্ষমতা, টি-নাট থ্রেড স্ট্রিপ শক্তি, বা স্লটের পিছনে প্রোফাইল প্রাচীরের শিয়ার এলাকা। পাতলা-প্রাচীর প্রোফাইলে, স্লট ঠোঁট সাধারণত দুর্বল সমতল হয়, যে কারণে ওভারলোড জয়েন্টগুলি ফাস্টেনার শিয়ারের আগে একটি বিকৃত বা ফাটলযুক্ত স্লট দেখায়।
দেয়ালের পুরুত্ব হল লিভার যা খাদ পরিবর্তন না করে যৌথ ক্ষমতা বাড়ায়। একটি 4.5 মিমি প্রাচীর সহ একটি 4040 প্রোফাইল একই স্লট জ্যামিতিতে একটি পাতলা-প্রাচীরযুক্ত 1.8 মিমি সংস্করণের শিয়ার এরিয়ার প্রায় দ্বিগুণ প্রদান করে, যখন উপাদান শিয়ার শক্তি উভয় ক্ষেত্রেই 6061-T6 এর জন্য 207 MPa তে থাকে।
HS-8-4040W অতিরিক্ত-হেভি-ডিউটি 4040 টি-স্লট অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইল 4.5 মিমি ওয়াল সহ এই 4040 প্রোফাইলের 4.5 মিমি প্রাচীরটি প্রায় দ্বিগুণ শিয়ার এলাকা বনাম পাতলা-দেয়ালের সংস্করণ, এটিকে বারবার লোডের অধীনে জয়েন্ট জোনের জন্য একটি শক্তিশালী পছন্দ করে তোলে, যা প্রাচীরের বেধ এবং শিয়ার শক্তির উপর আশেপাশের আলোচনা দ্বারা হাইলাইট করা হয়েছে। পণ্য দেখুন → গ্যান্ট্রি বন্ধনী, ক্যান্টিলিভারযুক্ত অস্ত্র এবং উত্তোলন পয়েন্টগুলির জন্য, নির্দিষ্ট করুন হেভি-ডিউটি 6061 প্রোফাইল যৌথ অঞ্চলে ঘন দেয়াল এবং অবশিষ্ট স্প্যানগুলির জন্য স্ট্যান্ডার্ড প্রোফাইল সংরক্ষণ করুন। আমাদের 6061 এবং 6063 তুলনার সংক্ষিপ্ত সংস্করণ: 6063-T5 হালকা ফ্রেমিংয়ের জন্য উপযুক্ত, যখন 6061-T6 বারবার শিয়ার লোড বহনকারী জয়েন্টগুলির জন্য ইঞ্জিনিয়ারিং ডিফল্ট।
2.4 মিমি পুরু প্রাচীর সহ HS-10-4545 হেভি-ডিউটি 4545 অ্যালুমিনিয়াম এক্সট্রুশন গ্যান্ট্রি বন্ধনী এবং ক্যান্টিলিভারযুক্ত অস্ত্রের জন্য আদর্শ, এই 45x45 প্রোফাইলটি যৌথ ক্ষমতা যুক্ত করার জন্য একটি 2.4 মিমি প্রাচীর অফার করে। এর 10.2 মিমি টি-স্লট ভারী ফাস্টেনার সমর্থন করে, ফিটিং অ্যাপ্লিকেশন যেখানে 6061-গ্রেড শিয়ার কর্মক্ষমতা জোর দেওয়া হয়। পণ্য দেখুন → একবার অনুমোদনযোগ্য শিয়ার সেট হয়ে গেলে, প্রয়োগ করা যৌথ শক্তির সাথে তুলনা করার আগে স্ট্যাটিক লোডের জন্য কমপক্ষে 2 এবং গতিশীল বা বিপরীত লোডগুলির জন্য 3টির একটি সুরক্ষা ফ্যাক্টর প্রয়োগ করুন৷
যৌথ নকশা চেক
বল্টু এবং টি-নাট ধারণক্ষমতা প্রোফাইল ওয়াল শিয়ার ক্ষমতার কমপক্ষে 20 শতাংশ উপরে ডিজাইন করুন। একটি অপ্রত্যাশিত ওভারলোড তারপর কিছু ফ্র্যাকচারের আগে স্লটটিকে দৃশ্যমানভাবে বিকৃত করে, হঠাৎ ব্যর্থতাকে দৃশ্যমান রক্ষণাবেক্ষণ সংকেতে পরিণত করে।
অ্যালুমিনিয়াম শিয়ার শক্তি FAQ
6061-T6 অ্যালুমিনিয়ামের শিয়ার শক্তি কত?
6061-T6 অ্যালুমিনিয়ামের প্রকাশিত শিয়ার শক্তি 207 MPa (30,000 psi)। ডিজাইনের কাজের জন্য, এর 310 MPa চূড়ান্ত প্রসার্য শক্তির বিপরীতে 60 শতাংশ নিয়ম প্রয়োগ করুন, যা মোটামুটি 186 MPa দেয়, তারপর লোডিং ধরনের উপর ভিত্তি করে একটি নিরাপত্তা ফ্যাক্টর যোগ করুন।
6063-T5 টি-স্লট অ্যালুমিনিয়ামের শিয়ার শক্তি কত?
6063-T5 অ্যালুমিনিয়ামের শিয়ার শক্তি প্রায় 117 MPa (17,000 psi)। T6 মেজাজ এটিকে প্রায় 152 MPa (22,000 psi) এ উন্নীত করে। যৌথ ক্ষমতা গণনা করার আগে প্রোফাইল উপাদান শংসাপত্রের মেজাজ পরীক্ষা করুন, কারণ অনেক স্ট্যান্ডার্ড টি-স্লট প্রোফাইল 6063-T5 এ সরবরাহ করা হয়।
অ্যানোডাইজিং কি অ্যালুমিনিয়ামের শিয়ার শক্তি পরিবর্তন করে?
না। অ্যানোডাইজিং একটি পাতলা অক্সাইড স্তর তৈরি করে, সাধারণত 5 থেকে 25 মাইক্রোমিটার পুরু, যা পরিধান এবং ক্ষয় প্রতিরোধের উন্নতি করে কিন্তু এক্সট্রুশনের বাল্ক শিয়ার শক্তিকে পরিবর্তন করে না। কাঠামোগত গণনার আবরণ উপেক্ষা করা উচিত এবং বেস খাদ মান ব্যবহার করা উচিত।
কিভাবে অ্যালুমিনিয়াম শিয়ার শক্তি ইস্পাত সঙ্গে তুলনা করে?
A36 স্ট্রাকচারাল স্টিলের শিয়ার শক্তি 250 MPa এর কাছাকাছি, 207 MPa এ 6061-T6 অ্যালুমিনিয়ামের কাছাকাছি। কারণ অ্যালুমিনিয়ামের ওজন প্রায় এক-তৃতীয়াংশের মতো, 6061-T6-এর নির্দিষ্ট শিয়ার শক্তি A36-এর তুলনায় প্রায় দ্বিগুণ, তাই অ্যালুমিনিয়াম ফ্রেমগুলি ওজনের একটি ভগ্নাংশে অনুরূপ যৌথ লোড বহন করতে পারে৷
