به عنوان مثال برای سوراخکاری ساده کافی است که مته دریل درست انتخاب شده باشد اما اگر با سطوح متراکم سر و کار دارید و یا از پیچ های بزرگ استفاده میکنید علاوه بر سرعت به گشتاور بیشتری هم نیاز دارید. ترکمتر یا حلقه تنظیم گشتاور که اصطلاحاً به آن کلاچ (Clutch) نیز گفته میشود در اغلب موارد برای باز و بسته کردن پیچ ها و مهره ها و در ابزارآلاتی همچون دریل-پیچگوشتیها و بکسها به کار گرفته میشود. به طور کلی گشتاور میزان نیرویی است که پیچگوشتی به پیچ وارد میکند و آن را میچرخاند.
در بسیاری از موارد مخصوصاً در مورد کار با قطعات چوبی، تنظیم گشتاور از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به ویژه زمانی که پیچ تا انتها پیچیده شده است، زیرا در غیر این صورت جای پیچ گشاد و هرز میشود و امکان شکستن قطعه چوبی نیز وجود دارد. بنابراین در بسیاری از پیچگوشتی ها و دریل های برقی و شارژی این امکان وجود دارد که میزان نیرویی که نیاز دارید تا متناسب به سطح، به آن وارد شود را تنظیم نمایید .
گشتاور چیست؟
بیشتر افراد به سادگی میتوانند مفهوم توان و واحد آن (اسب بخار) را درک کنند ولی درک معنی و مفهوم گشتاور اندکی مشکل است زیرا گشتاور کمیتی برداری است و بدون تسلط بر مفهوم بردار، کمتر کسی میتواند استنباطِ درستی از واژه گشتاور داشته باشد.
برای درک مفهوم گشتاور، ابتدا باید بدانیم که نیرو چیست؟ «نیرو کمیتی است که موجب حرکت و شتاب گرفتن جسم میشود، نیرو کمیتی برداری بوده و واحد آن نیوتن است.»
حال اگر نیرو به هر شکلی برای چرخاندن، گردش و یا دَوَران مورد استفاده قرار بگیرد، به آن گشتاور گفته میشود. به عنوان مثال در هنگام باز کردن در ظرف یک مربا، باز و بسته کردن شیر آب و یا برای باز و بسته کردن یک پیچ، نیرویی که به کار گرفته می شود، گشتاور نام دارد.
با توجه به توضیحات و مثالهای فوق، میتوان گفت گشتاور عاملی است که باعث دوران یا چرخش جسم میشود. برای فهم بهتر تفاوت میان نیرو و گشتاور میتوان چنین عنوان نمود که نیرو برای کشیدن و یا هول دادن یک جسم بر روی زمین به کار میرود ولی برای چرخاندن یا پیچاندن اجسام به گشتاور نیاز داریم، واحد نیرو نیوتن و واحد گشتاور نیوتن متر است.
تصویری از گشتاور دریل در حال چرخش
نحوه تبدیل نیرو به گشتاور در موتورهای احتراقی و الکتریکی
آنچه باید بدانید این است که در واقع تمامی خودروها براساس گشتاور و تمامی موتورها، چه احتراقی و چه الکتریکی، برای ایجاد آن ساخته شدهاند.
وقتی در سیلندر خودرو مخلوط هوا و بنزین محترق میشود، موج حاصل از احتراق به سطح پیستون برخورد کرده و آن را به حرکت درمیآورد ولی این نیرو قادر به چرخاندن چرخهای خودرو نیست و لازم است تا تبدیل به گشتاور شود، به عبارت دیگر جهت حرکت پیستون خطی است و نمیتواند چرخهای خودرو را بچرخاند، برای اینکه حرکت خطی پیستون تبدیل به حرکت دورانی شود، قطعات زیادی مانند گژین پین، شاتون و میللنگ بکار گرفته می شوند
عوامل زیادی مانند موقعیت گژین پین، طول شاتون، طولِ لنگِ متحرکِ میل لنگ، زاویه نیروی اعمال شده به لنگ متحرک و غیره در این خصوص نقش دارند. پس از اینکه نیروی دورانی ایجاد شد، از طریق جعبه دنده، دیفرانسیل و پولوسها، به چرخ ها منتقل شده و چرخ های خودرو به حرکت در میآیند.
در ساختمان ابزارآلات برقی و شارژی نیز حرکت خطی یا رفت و برگشتی ایجاد شده در موتور (نیرو) با بهره گیری از قطعاتی دیگر به حرکت دورانی (گشتاور) تبدیل شده و ابزارگیر محصول را به چرخش درمیآورد.
مقاله پیشنهادی : “موتور الکتریکی یا الکتروموتور چیست؟ “
ترکمتر چیست؟
ترکمتر برای اولین بار توسط کارکنان شهرداری شهر نیویورک برای کنترل آب اختراع شد. کار این وسیله کنترل آب به وسیله باز و بسته کردن پیچ و مهرههای اتصالات آب شهری بود. پس از آن شخصی به نام والتر چری سلر در سال ۱۹۲۰ این وسیله را برای استفاده در خط تولید خودرو در شرکت کرایسلر تولید کرد و آچار آن را هم اختراع کرد و توانست در سال ۱۹۳۸ ترکمتر را به تولید انبوه برساند. هم اکنون این ابزار در تمام کارگاههای صنعتی، خط تولید کارخانهها، صنایع سنگین و... به کار گرفته میشود.
برای اعمال دقیق گشتاور به یک نقطه اتصال در پیچ و مهره از وسیلهای به نام ترکمتر استفاده میشود. به عبارتی دیگر کار این وسیله کنترل و اندازه گیری میزان گشتاور وارد شده در هنگام باز کردن و بستن پیچ و مهره است. این وسیله دارای نامهای مختلفی در بازار مانند، گشتاور سنج، ترکمتر یا ترک رنچ است.
تصویری از ترکمتر دریل
اکثر دریلها و پیچگوشتیها، حلقه تنظیم گشتاور دارند. این حلقه یا همان ترکمتر در دریل، به کاربر این اجازه را میدهد تا بتواند اندازه گشتاور را کنترل کند. ترکمتر در هنگام بستن و سفت کردن پیچ مورد استفاده قرار می گیرد.
اگر از گشتاور دریل به درستی استفاده شود؛ چرخش مته دریل بعد از رسیدن به گشتاوری که از قبل توسط کاربر تنظیم شده، متوقف میشود. همین امر باعث میشود سر پیچ سالم بماند و سطح کار به علت انتقال نیروی بیش از حد آسیب نبیند.
سؤالات متداول
1- هنگام خرید یک دریل-پیچگوشتی برقی یا شارژی توجه به گشتاور محصول مهم است یا توجه به سرعت محصول؟
توجه به گشتاور از اهمیت بیشتری برخوردار است. گشتاور مقدار نیروی گردشی وارد شده بر سطح قطعه کار است و این موضوع ارتباطی با سرعت چرخش ابزار ندارد. در اصل امروزه یکی از روشهای نوین اندازهگیری و تعیین میزان بهره وری ابزارآلاتی همچون دریل پیچ گوشتی ها، دانستن مقدار گشتاور آن ها است.
2- گشتاور و نیرو چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟
برای فهم بهتر تفاوت میان نیرو و گشتاور میتوان چنین عنوان نمود که نیرو برای کشیدن و یا هول دادن یک جسم بر روی زمین به کار میرود ولی برای چرخاندن یا پیچاندن اجسام به گشتاور نیاز داریم، واحد نیرو نیوتن و واحد گشتاور نیوتن متر است.
3- ترکمتر چیست؟
اکثر دریل ها و پیچ گوشتی ها، حلقه تنظیم گشتاور دارند. این حلقه یا همان ترکمتر در دریل به کاربر این اجازه را می دهد تا بتواند اندازه گشتاور را کنترل کند.
جمع بندی
گشتاور نیرو یا نیروی چرخشی، عاملی است که باعث دوران یا چرخش جسم میشود، همانطور که نیرو باعث حرکت جسم میشود. به عبارت دیگر، اثر گشتاور در حرکت چرخشی، مانند اثر نیرو در حرکت انتقالی است. تنظیم این نیروی دورانی در ابزارآلات برقی و شارژی به خصوص در دریل ها و پیچگوشتی ها از این جهت حائز اهمیت است که این عمل منجر به پیچ کاری و سوراخکاری دقیق بر سطوح مختلف شده و از ورود آسیب به سطح کار یا پیچ جلوگیری میکند. تنظیمی که با استفاده از ترکمتر تعبیه شده بر ساختمان ابزار و به سادگی انجام می شود.