Stud bolt กับ Machine bolt MO Memoir : Thursday 27 September 2555

ผมเคยเกริ่นถึง "นอตตัวผู้ - Bolt" และ "นอตตัวเมีย - Nut" เอาไว้ใน Memoir ปีที่ ๓ ฉบับที่ ๒๑๒ วันเสาร์ที่ ๙ ตุลาคม ๒๕๕๓ เรื่อง "การใช้ประแจและการขันนอต" ซึ่งบันทึกฉบับนั้นเน้นไปที่การขันนอตแต่ละตัวให้ตึงเท่า ๆ กัน ใครที่ต้องทำการทดลองโดยใช้ autoclave หรือ saturator ก็กรุณาไปอ่านดูด้วย

มาฉบับนี้อยากจะแนะนำให้รู้จักกับชนิดของ "นอตตัวผู้" บ้าง

นอตตัวผู้ที่เราใช้กันนั้นมีหลายแบบ แบบที่เราเห็นกันทั่วไปและอาจเป็นแบบที่พบมากที่สุดในชีวิตประจำวันคือนอตตัวผู้ที่มีหัวอยู่ที่ปลายข้างหนึ่ง และปลายอีกข้างหนึ่งทำเกลียวเอาไว้สำหรับสวมนอตตัวเมีย นอตแบบนี้เรียกว่า "Machine bolt" (ต่อไปจะขอใช้คำภาษาอังกฤษนี้แทนคำว่านอตตัวผู้ เพื่อป้องกันการสับสน)

Machine bolt นั้นอาจมีการทำเกลียวตลอดทั้งความยาวลำตัว ตั้งแต่ปลายด้านสำหรับสวมนอตตัวเมียไปจนถึงด้านหัว หรืออาจทำเกลียวจากปลายด้านสำหรับสวมนอตตัวเมียเข้ามาเป็นระยะหนึ่ง ซึ่งรูปแบบนี้มักจะทำในกรณีที่ไม่ได้ใช้ประโยชน์จากเกลียวที่มีตลอดความยาวลำตัว (ดูรูปที่ ๑)

รูปที่ ๑ Machine bolt ในรูปนี้ใช้ยึด butterfly valve เข้ากับท่อด้านขาออกของปั๊ม จะเห็นว่ามีการทำเกลียวจากปลายด้านสวมนอตตัวเมียเข้ามาเป็นระยะหนึ่งเท่านั้นเอง เพราะขันนอตตัวเมียเข้ามาได้ระยะหนึ่งก็ติดกับขอบหน้าแปลนแล้ว เกลียวส่วนที่อยู่ลึกเข้าไปไม่ได้ใช้ประโยชน์อะไร

นอตอีกแบบหนึ่งนั้นเห็นใช้กันมากในโรงงาน โดยเฉพาะในส่วนของการต่อท่อด้วยหน้าแปลน (ท่อสารเคมีอันตราย อุณหภูมิสูงและความดันสูง) เรียกว่า "Stud bolt" นอตชนิดนี้ไม่มีหัวนอต มีลักษณะเป็นแท่งยาว ๆ มีการทำเกลียวที่ปลายทั้งสองข้าง เกลียวที่ทำนั้นอาจจะยาวตลอดทั้งลำตัว (ดังตัวที่แสดงในรูปที่ ๒) หรือเพียงแต่ลึกจากปลายทั้งสองด้านเข้ามาเป็นระยะหนึ่งเท่านั้นเอง (ไม่ตลอดความยาวลำตัว) การใช้งาน Stud bolt ต้องใช้นอตตัวเมียขันที่ปลายทั้งสองด้าน

รูปที่ ๒ Stud bolt ตัวที่แสดงในรูปใช้ยึดข้อต่อต่อด้านขาออกของปั๊มเข้ากับระบบท่อส่งน้ำขึ้นอาคารสูง จะเห็นว่าในกรณีนี้เป็น Stud bolt ที่มีการทำเกลียวตลอดความยาวลำตัว (แม้ว่าเกลียวตรงกลางจะไม่ใช้ประโยชน์ก็ตาม)

เวลาที่ใช้ Machine bolt เราก็เพียงแค่ทำการสอด Machine bolt เข้าไปในรู ให้ด้านหัวนั้นแนบกับพื้นผิว และทำการขันนอตตัวเมียเข้าทางปลายอีกด้านหนึ่ง (ดูตัวอย่างในรูปที่ ๓) แต่ในกรณีของ Stud bolt นั้นเราต้องทำการขันนอตตัวเมียเข้าที่ปลายทั้งสองข้าง ดังนั้นเวลาที่สอด Stud bolt จึงต้องระวังด้วยว่าปลายแต่ละข้างของ Stud bolt ที่โผล่พ้นรูออกมานั้นยาวมากพอที่จะเกลียวของนอตตัวเมียจะจับได้หมด

รูปที่ ๓ การยึด strainer (ตัวกรอง) และข้อต่ออ่อนเข้ากับระบบท่อด้านขาเข้าของปั๊มน้ำโดยใช้หน้าแปลน นอตที่ใช้ที่หน้าแปลนในที่นี้เป็นชนิด Machine bolt ทั้งหมด

หลังจากที่เราขันนอตตัวเมียลงไปจนแนบพื้นผิว จากนั้นทำการขันอัดนอตตัวเมียนั้นลงไปอีก การหมุนของนอตตัวเมียไปตามเกลียวของลำตัวนอต (ไม่ว่าจะเป็น Machine bolt หรือ Stud bolt) จะไปทำให้ลำตัวนอตยืดตัวออกโดยที่ลำตัวนอตนั้นไม่ได้หมุนตามการหมุนของนอตตัวเมีย ดังนั้นส่วนลำตัวนอตนั้นจะรับแต่แรงดึง โดยตัวนอตตัวเมีย (และหัวนอตในกรณีของ Machine bolt) จะออกแรงกดกระทำต่อพื้นผิว

ถ้าเป็นกรณีของ Stud bolt นั้น เนื่องจากมีนอตตัวเมียอยู่ที่ปลายทั้งสองข้าง ดังนั้นเวลาที่ขันนอตตัวเมียไม่ว่าจะเป็นด้านไหน ลำตัวของ Stud bolt ก็จะรับแต่แรงดึงเพียงอย่างเดียว

ในกรณีของ Machine bolt ถ้าเป็นการขันอัดทางด้านนอตตัวเมียก็จะทำให้ลำตัวนอตรับแต่แรงดึงเช่นเดียวกับกรณีของ Stud bolt แต่ถ้าเป็นการขันด้านหัวนอตต้องระวังให้ดี เพราะหัวนอตของ Machine bolt นั้นเป็นโลหะชิ้นเดียวกับลำตัวนอต การหมุนตัวหัวนอตจะทำให้ลำตัวนอตนั้นหมุนไปด้วย

ดังนั้นถ้าหากลำตัวนอตเกิดการยึดแน่นไม่สามารถหมุนได้ การหมุนหัวนอตจะทำให้ลำตัวนอตรับ "แรงบิด" ที่หัวนอต และทำให้หัวนอตขาดได้ ปัญหานี้เกิดได้ง่ายถ้าเป็นกรณีที่เป็นการขัน Machine bolt ฝังลงไปในพื้นผิว (ไม่มีการใช้นอตตัวเมียที่ปลายอีกด้าน) เพราะการขันต้องกระทำที่ด้านหัวนอตเพียงอย่างเดียว ในกรณีนี้การใช้ Stud bolt ขันฝังลงไปในพื้นผิวก่อนแล้วค่อยขันนอตตัวเมียกดอัดจะดีกว่า

รูปที่ ๔ (ซ้าย) การใช้ Stud bolt ฝังลงในพื้นผิวแล้วขันนอตตัวเมียกดอัด ลำตัว Stud bolt เองจะรับแต่แรงดึง (ขวา) แต่ถ้าใช้กันขัน Machine bolt ลงไป ถ้าหากลำตัว Machine bolt เคลื่อนไปจนสุดทางแล้วยังทำการหมุนหัวนอตต่อไปอีก ส่วนลำตัวของนอตจะรับแรงบิด ทำให้หัวฉีกขาดออกได้ (ลำตัวนอตจะมีเกลียวนะ แต่ผมไม่ได้วาดเอาไว้ในรูป)

"Stud" ยังมีความหมายอื่นด้วยนะ ในด้านที่เป็นคำ slang เกี่ยวกับสัตว์ตัวผู้หรือผู้ชาย มันมีความหมายอะไรก็ลองไปค้นดูเอาเอง