ضریب کشش (Drag Factor) چیست و چرا محاسبه آن برای یک جوش بی‌نقص حیاتی است؟
آشنایی با نیروی پنهانی که اگر نادیده گرفته شود، قوی‌ترین جوش‌ها را به اتصالی ضعیف و شکننده تبدیل می‌کند.
چرا این اشتباه است؟ زیرا گیج فشار دستگاه، نیروی کل اعمال شده توسط پمپ را نشان می‌دهد، نه فشاری که *واقعاً* به دو سر لوله وارد می‌شود. در این میان، یک نیروی پنهان به نام ضریب کشش (Drag Factor) یا “فشار کشش” وجود دارد که باید بر آن غلبه شود. نادیده گرفتن این ضریب، به معنای اعمال فشار بسیار کمتر از حد استاندارد و در نتیجه، ایجاد یک “جوش سرد” و غی قابل اعتماد است. در این مقاله، به شما خواهیم گفت که این ضریب چیست و چگونه محاسبه دقیق آن، کیفیت جوش شما را تضمین می‌کند.
ضریب کشش (Drag Factor) به زبان ساده چیست؟
به ساده‌ترین بیان، ضریب کشش، مقدار فشاری است که لازم است تا بر تمام نیروهای اصطکاک در سیستم غلبه کنیم و فک متحرک دستگاه و لوله متصل به آن را *فقط به حرکت* درآوریم.این فشار، هیچ نقشی در فرآیند “جوشکاری” ندارد؛ بلکه صرفاً فشاری است که “تلف” می‌شود تا سیستم از حالت سکون به حرکت درآید. این نیرو خود از دو بخش تشکیل شده است:
- ۱. اصطکاک داخلی دستگاه: شامل اصطکاک جک‌های هیدرولیک، پکینگ‌ها، اورینگ‌ها و حرکت فک متحرک روی ریل‌ها. این مقدار معمولاً در یک دستگاه ثابت است.
- ۲. اصطکاک خارجی لوله: این بخش متغیر و بسیار مهم است. این نیرو، اصطکاک ناشی از کشیده شدن چند ده یا چند صد متر لوله سنگین پلی اتیلن بر روی زمین، داخل کانال، یا روی غلطک‌ها است.
چرا محاسبه این ضریب حیاتی است؟ (فرمول واقعی جوشکاری)
جداول استاندارد جوشکاری، فشار خالصی را که باید به سطح مقطع لوله وارد شود ( $P_{\text{weld}}$ ) به شما می‌دهند. اما فشاری که شما باید روی گیج تنظیم کنید ( $P_{\text{gauge}}$ ) از فرمول زیر به دست می‌آید:فشار گیج ( $P_{\text{gauge}}$ ) = فشار جوش استاندارد ( $P_{\text{weld}}$ ) + ضریب کشش ( $P_{\text{Drag}}$ )
سناریوی یک اشتباه فاجعه‌بار:- فرض کنید فشار استاندارد طبق جدول برای لوله شما **۵۰ بار** است.
- شما ضریب کشش (ناشی از کشیدن ۸۰ متر لوله روی شن) را محاسبه می‌کنید و عدد **۲۰ بار** به دست می‌آید.
- اپراتور حرفه‌ای (روش صحیح): گیج را روی $۵۰ + ۲۰ = ۷۰$ **بار** تنظیم می‌کند. در نتیجه ۵۰ بار فشار واقعی به جوش اعمال می‌شود.
- اپراتور تازه‌کار (روش غلط): گیج را روی **۵۰ بار** تنظیم می‌کند. از این ۵۰ بار، ۲۰ بار صرف غلبه بر اصطکاک می‌شود و فشار واقعی اعمال شده به جوش تنها $۵۰ – ۲۰ = ۳۰$ **بار** خواهد بود.
آموزش گام به گام: نحوه محاسبه ضریب کشش در سایت
محاسبه $P_{\text{Drag}}$ باید برای هر جوش به صورت جداگانه انجام شود، زیرا طول لوله و شرایط زمینی دائماً تغییر می‌کنند.- گام اول: آماده‌سازی کامل. لوله‌ها را در دستگاه تراز کنید. عملیات رنده‌کاری (Shaving) و تمیزکاری را *کامل* انجام دهید. (توجه: هیتر هنوز وارد نشده است).
- گام دوم: آماده‌سازی هیدرولیک. فک‌ها را به هم نزدیک کنید تا دو سر لوله با هم تماس پیدا کنند. شیر کنترل فشار را ببندید.
- گام سوم: افزایش تدریجی فشار. اهرم هیدرولیک را *بسیار آهسته* فشار دهید تا فشار در سیستم به تدریج افزایش یابد.
- گام چهارم: مشاهده لحظه حرکت. به دقت به فک متحرک و گیج فشار به طور همزمان نگاه کنید.
- گام پنجم: خواندن گیج. در *لحظه‌ای* که فک متحرک و لوله متصل به آن *شروع به حرکت* می‌کند، عدد روی گیج فشار را بخوانید. این عدد، “ضریب کشش” یا $P_{\text{Drag}}$ شما است.
- گام ششم (اختیاری): شیر را رها کنید و این فرآیند را دو یا سه بار تکرار کنید تا از عدد به دست آمده مطمئن شوید.
چه عواملی بر ضریب کشش تأثیر می‌گذارند؟
ضریب کشش یک عدد ثابت نیست و در هر جوش تغییر می‌کند. آگاهی از این عوامل به شما کمک می‌کند تا اهمیت اندازه‌گیری مجدد را درک کنید:- طول و وزن لوله: واضح‌ترین عامل. کشیدن ۱۰۰ متر لوله نیروی بیشتری از ۱۰ متر لوله نیاز دارد.
- مسیر لوله: کشیدن لوله در یک خط مستقیم، نیروی کمتری نسبت به کشیدن آن در یک مسیر مارپیچ یا سر بالایی نیاز دارد.
- سطح زیر لوله: کشیدن لوله روی غلطک‌های روان (کمترین اصطکاک) با کشیدن آن روی ماسه، گل و لای یا آسفالت (بیشترین اصطکاک) تفاوت فاحشی دارد.
- دمای محیط: در هوای بسیار سرد، روغن هیدرولیک غلیظ‌تر شده و اصطکاک داخلی خود دستگاه افزایش می‌یابد.
- سلامت دستگاه: دستگاه‌های قدیمی و فرسوده که سرویس نشده‌اند، اصطکاک داخلی بیشتری دارند.
درک و محاسبه “ضریب کشش”، مرز بین جوشکاری حرفه‌ای و کار آماتوری است. گروه صنعتی سپهر البرز، ارائه‌دهنده دستگاه‌های جوش هیدرولیک دقیق، بر اهمیت آموزش صحیح اپراتورها تأکید دارد.
برای دریافت جداول استاندارد جوشکاری، آموزش‌های تخصصی و کالیبراسیون دستگاه خود، با واحد فنی ما تماس بگیرید.