כוחות מנוגדים, מכשירי מדידה ומשמעות. מאמר זה מעלה נקודות חשובות לצד הסברים מעניינים לגבי פיתול, הסיטואציות הרלוונטיות לתחום, דגשים לגבי בחירת המכונה הרצויה ועוד.
ביום יום אנשים לא נפגשים עם מונח הפיתול, אך בתעשייה מדובר במונח בסיסי המסייע לשמור על איכות גבוהה של מוצרים, ובעצם מדידה זו באה לוודא שהסטנדרט הרצוי נשמר. מומנט הפיתול מודד את הסטייה הפיזית שנגרמת ע”י כוח הפיתול, (סיבוב בו זמני לשני קצוות מנוגדים). את התוצאות בודקים חיישנים רגישים, כאשר הם מוצבים בזוגות בנקודות אסטרטגיות על אורך הציר, כאשר זוג אחד של חיישנים בודק את התארכות הציר המרכזי בעוד הציר השני בודק את ההתקצרות.
מי ולמה
יישומים שונים נעשים ע”י בדיקת הפיתול, כך שגם אובייקטים כגון טורבינה, מנוע או כל מכשיר אחר אשר כולל את אפקט הסיבוב עובר בדיקת פיתול. תקן ISO 9000ומפרטי בקרת האיכות הם אלו שדורשים לבצע בדיקות אלו עוד במהלך הייצור, ועל כן גם המכונות שאחראיות על ההרכבה צריכות לעבור בדיקת פיתול.
יכולת מנוצלת
כיום בעידן של היום, בעידן בו הפיסיקה, המדע והמתמטיקה בשיאם, כמעט ולא משאירים תופעות ליד המקרה, אלא ניתן לשלוט ולקבל ידע כמעט על כל נתון ונתון, מכאן שניתן לתכנן וליצור מכונות ואובייקטים שונים באופן הרבה יותר מושכל, בטיחותי ומוצלח. כחלק מהבדיקות ומהתקנים ניתן גם למצוא את תחום הפיתול אשר ידוע ובעל חשיבות מרכזית באינספור סיטואציות, ממכונות תעשייתיות ואפילו עד בנית מבנים.
מהות המבחן
מומנט כוח הנו מונח בפיזיקה, מדובר על גודל פיזיקלי בעל כיוון במרחב התלת ממדי, ומכאן שפיתול הנו מוט שמשני הצדדים שלו פועלים מומנטים מנוגדים כאשר האחד פועל עם כיוון השעון ואילו השני נע נגד כיוון השעון. כאשר מהלך שכזה מתבצע, הרי שמדובר על מבחן הפיתול, ואילו המטרה היא למדוד את העמידות של המוט/ האובייקט, לבדוק את נקודת הקריסה, ומכאן להסיק האם הוא אכן עמיד למטרה לשמה הוא נועד, כאשר המאמץ המותר לפיתול נע בין 0.5 לבין 0.7. כך שניתן למדוד פיתול על מגוון מוצרים בעלי ציר סיבובי, כאשר ניתן להתחיל בפקק ולסיים עם בוכנה של מכונה גדולה. על מנת למדוד את נתוני הפיתול ניתן להשתמש כיום במגוון מכשירים שמיועדים לכך, כאשר יש בשוק מגוון איכויות אשר בין היתר כוללים אביזרים נלווים נוספים.
מונחים משלימים
מאמץ פיתול הנו מצב בו שני מומנטים מנוגדים פועלים סביב אותו הציר. בעיקרון הפירוש למילה פיתול הינה כריכת דבר מה סביב עצמו. ואכן כאשר מדברים על פיתול בתחום התעשייה והמכונות, ניתן למצוא שמדובר על אחד המושגים הנפוצים שיש לעבור עליהם לפני שמאשרים מוצר כזה או אחר. כמו כן בקטגוריה זו ניתן גם למצוא מונחים משלימים כגון נקודת פיתול, (נקודת הפיתול היא הנקודה בה הפונקציה הופכת מקמורה לקעורה) ומתמרי פיתול.
מתמרי פיתול
מתמרי פיתול מאוד פופולאריים עבור אינספור אפליקציות, אך יחד עם זאת כאשר יש לשלב אותם עם חלקים נעים כגון פירים מסתובבים, יהיה יותר קשה לחבר אותם, ועל כן הפתרון המודרני הוא להשתמש באפקט המגנטי, וזאת על מנת לאפשר את החיבור המיוחל. בנוסף ניתן למצוא אי אלו סוגי מתמרים בתחום, כאשר אחד המתמרים היותר נפוצים הנו מתמר פיתול מיניאטורי.
בקרה
מתקן מדידת פיתול משמש עבור מדידת פקקים, קפיצים או בעצם כל חפץ שמושתת על פעולת הסיבוב ועל כן מצריך מדידה סיבובית. כיום קיימים גם מתקני שמבצעים מדידות פיתול ובנוסף הם גם אוספים הנתונים ע”י מחשב שמחובר למכשיר חכם. באופן שכזה ניתן לערוך בקרה ושמירה על רצף עבודה איכותי, כאשר יש תמיד נתונים קודמים אליהם ניתן להשוות.
טיפים לרכישה
כאשר רוכשים מכונה למדידת פיתול יש לשים לב מהי רמת הדיוק שלה והאם יש צורך שהיא גם תדע לשמור את הנתונים. כמו כן יש כאלו שכוללות תוכנת מחשב לאיסוף ושמירת הנתונים, ואף כוללות אופציה להדפסה באופן מיידי, וכמובן שגם יציאת USB לטובת העברת הנתונים למחשב. כמו כן יש לבדוק באיזה שפות ניתן החיווי, כיוון שיש כאלו שיודעות לתמרן בין אנגלית, תורכית וגרמנית, כך שתלוי מי הוא האחראי. בנוסף יש מכונות שהן אוטומטיות, אך במקביל הן גם מאפשרות התערבות ידנית, כך שניתן לקבוע את קצב הפיתול לטובת ניתוח ליניארי. לבסוף תמיד עדיף לרכוש מכונה שגם מאפשרת אופציית כיול אוטומטית, כך שתמיד ניתן להיות רגועים שהמכשיר אכן מוסר נתונים אמינים, ואין צורך להזמין טכנאי חיצוני במיוחד על מנת לבצע את פעולת הכיול.
דגשים
עוד דגשים שיש לתת עליהם את הדעת בעת הבחירה הם רמת הרזולוציה, (מגיע גם עד 0.01º), רמת הדיוק, האם ישנה תצוגה רציפה דיגיטלית, האם יש כלי ניתוח גרפי לצד תצוגה, מהו טווח הזווית ובאיזה טווח היא מאופסת. כמו כן יש לבדוק מהו הגודל, החומרים, רמת העמידות בתנאי תעשייה מאתגרים או לחלופין במצבי קיצון של מזג אוויר, (גם במפעלים ניתן לצפות ללחות, חום קיצוני והפרשי טמפרטורות קיצוניות), כך שטיב החומרים משפיע באופן ישיר על איכות ובלאי המכשיר. ובכול מקרה תמיד מומלץ להתייעץ עם מומחה, וכל עוד פונים לחברה רצינית בתחום מערכות המדידה, ניתן לצפות לקבל לצד הכוונה וייעוץ, גם שירותי התקנה ואף כיול ותיקון.
הקשר המבני
תחום הפיתוח חשוב עד מאוד גם בתחום הפיתול. כאשר מתכננים מבנה ברמה הפרקטית, (התייחסות לעמידה בפני רעידות אדמה, מרכז הכובד וכדומה), יש לקחת בחשבון את התכנון, כך שהבניין אכן יעמוד במבחן הפיתול. מכאן שיש אינספור מסקנות הנוגעות לבנייה יותר מוצלחת, וחלקם כאמור נוגעות לסימטריה גיאומטרית של המבנה, גרעיני הקשחה וכדומה, כך שכן ניתן לאפשר כפיפה מסוימת, אך יש להיזהר עם רמת הפיתול, ולשם כך קיימות אי אלו נוסחאות ידועות המאפשרות מראש ליצור מבנים ומוצרים עמידים ואפקטיביים.