ترکمتر

آچار ترکمتر یا ترک رنچ (Torque wrench)، کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف از جمله پتروشیمی، خودرو، تجهیزات صنعتی، آزمایشگاه‌ها، خط تولید کارخانه‌ها، انواع ماشین آلات و صنایع دیگر دارد. ماهیت اصلی این وسیله اعمال نیروی مشخص و مورد نظر کاربر در شرایط مشخص به پیچ می‌باشد. به زبان ساده‌تر آچاری که به میزان مشخص و مورد نظر پیچی را سفت می‌کند. در صنعت میزان دقیق و مشخص ترک پیچ‌ها (مقدار سفت شدن پیچ‌ها) بسیار حائز اهمیت است زیرا در صورت اعمال نیروی کم (شل بودن پیچ) و یا اعمال نیروی بیشتر از حد مجاز (سفت شدن بیش از حد) دستگاه یا وسیله مورد نظر از نظر کارایی با مشکل روبرو خواهد شد. به عنوان مثال لوله‌ای را با یک مهره درپوش در نظر بگیرید اگر این درپوش با نیروی کم صفر شود لوله دچار نشتی می‌شود و اگر از حد مجاز بیشتر سفت شود مهره هرز می‌شود. اینجاست که اهمیت استفاده از این ابزار برای اعمال نیروی مجاز یعنی (نه خیلی کم و نه خیلی زیاد) مشخص می‌شود.

به آچار ترکمتر، گشتاور سنج هم گفته می‌شود. عامل مؤثر در گشتن هر جسم به دور محوری را گشتاور نیرو یا لنگر و یا ترک (Torque) می‌نامند. گشتاور یک کمیت فیزیکی است در حرکت چرخشی که به بزرگی نیرو و مسیر و مکان اثر نیرو بستگی دارد.
گشتاور یک کمیت برداری بوده و یکای آن در سامانه استاندارد بین‌المللی یکاها، نیوتن متر است. گشتاور به معنی، نیروی وارد شده (نیروی اعمال شده) به جسمی می‌باشد، که از فاصله محل وارد شدن نیرو به محلی که قرار است نیرو به آن وارد شود، فاصله‌ای وجود داشته باشد (حتی اگر این فاصله 1 میکرومتر یا یک میلیونوم متر باشد). بنابراین گشتاور حاصل ضرب نیروی وارد بر جسم دوار در بازوی مقاومت است.

♦انواع ترکمتر

آچار های ترکمتر یا  ترک رنچ را می‌توان به چند دسته کلی تقسیم بندی کرد:

1. 1. 1. آچار ترک رنچ یا آچار ترکمتر دستی- ”Torque wrenches”
      2. آچار ترک رنچ یا آچار ترکمتر هیدرولیک- ”Hydraulic Torque Wrenches”
      3. آچار ترک رنچ یا آچار ترکمتر بادی یا پنوماتیک- ”Pneumatic Torque wrenches”
      4. آچار ترک رنچ یا آچار ترکمتر برقی- ”Electric Torque Wrenched”

 ترکمترهای دستی

• • ترکمتر تقه‌ای   click type Torque Wrenches  

ترکمتر تقه‌ای ساختار ساده‌تری نسبت به سایر ترکمترها دارد و در مقابل آسیب‌های کارگاهی مقاوم‌تر است و شامل انواع مختلفی همچون جغجغه‌ای، سری خور و درایو ثابت است که هر یک کارایی خاص خود را دارند. محل تنظیم میزان فشار مورد نیاز برای اعمال بر روی دسته و انتهای آن است و زمانی که فشار به حد معین برسد با یک صدای کلیک و تقه به کاربر اطلاع می‌دهد.

• • ترکمتر عقربه‌ای   Dial Torque Wrenches

ترکمترهای عقربه‌ای یکی دیگر از انواع ترکمترهای موجود است که به شکل صفحه اندیکاتوری است مدرج شده، و عدد آن قابل مشاهده و خواندن است. دارای دو عقربه می‌باشد که عقربه دوم آن بیشترین گشتاور اعمال‌شده را نشان می‌دهد. خطای این ترکمتر حدود ۳ درصد گستره اعمال شده است و بیشتر در آزمایشگاه استفاده می‌شود.  تفاوت این ترکمتر با ترکمتر تقه‌ای در دقت بالاتر آن است.

• • ترکمتر کمرشکن   Breaking Torque Wrenches

این ترکمتر تا حدودی شبیه به ترکمتر تقه‌ای می‌باشد ولی زمانی که به میزان فشار در نظر گرفته شده می‌رسد از قسمت بالا یا وسط خم می‌شود و مانند ترکمتر تقه‌ای صدای کلیک نمی‌دهد. این ترکمتر به دلیل خم شدن به نام کمرشکن نیز معروف است و امتیاز و مزیتی آن نسبت به ترکمتر تقه‌ای در این است که در گستره عددی بالا، که از ترکمترهای تقه‌ای نمی‌توان به صورت چشمی و صوتی استفاده کرد، این ترکمتر قابل استفاده است.

• • ترکمتر اسلیپری (ترکمتر رد کن)   Slipper type Torque Wrench

ترکمتر اسلیپری (رد کن) که اغلب در مدل‌های بدون شاخص تولید می‌شود دارای کاربری در خطوط تولید می‌باشد، و به دلیل به هم نریختن درجه تنظیم شده در هنگام کار و همچنین عدم دستکاری توسط کاربر به این ترتیب ساخته می‌شود.  به این نوع ترکمترها ترکمتر از پیش تنظیم شده ھم گفته می‌شود و تنظیم آنها نیاز به دستگاه تست ترکمتر و آچار مخصوص تنظیم دارد؛ یعنی حتما ترکمتر می‌بایست کالیبره شده و سپس استفاده شود؛ این نوع ترکمترها در صنایع خودروسازی پر کاربرد هستد. از مشخصه‌های ترکمتر خط تولیدی اسلیپری می‌توان به سرعت بالا، تکرار پذیری، دوام در بلند مدت و دقت بالا اشاره کرد.

• • ترکمترشاهینی   Beam Style

ترکمترهای شاهینی به صورت آنالوگ، گشتاور مورد نظر را نمایش می‌دهند.

• • ترکمتر دیجیتالی   Digital Torque Wrenches

این دسته از ترکمترها بیشتر کاربرد آزمایشگاھی داشته که امکان اندازه گیری دقیق را برای کاربران فراهم می‌نماید.
ویژگی‌های مشخص این دسته از ترکمترها عبارتند از: مشاهده و خواندن آسان؛ قابلیت ثبت اطلاعات در رایانه؛ قابلیت تنظیم واحدھای اندازه‌گیری؛ قابلیت تنظیم دقت اندازه‌گیری؛ ثبت اعداد قبلی؛ و تنظیم نوع ثبت گشتاور.
میزان خطای مجاز این نوع ترکمترھا از نوع عقربه‌ای کمتر بوده و حدود 1 %رنج اعمال شده می‌باشد.
همچنین محدوده گشتاور ترکمترھای دیجیتال از 1 تا 2000 نیوتن متر است که در گستره‌های زیر 400 نیوتن متر بیشتر استفاده می‌شوند.

• • ترکمتر پیچ گوشتی  Torque wrench

علت نام گذاری این ترکمترها به دلیل ظاهر شبیه به پیچ گوشتی و همچنین به دلیل نوع دست گرفتن و کار کردن با آنھا است که به فرم پیچ گوشتی هستند؛ ترکمتر پیچ گوشتی یا ترکرنچ پیچ گوشتی در سه نوع (رد کن دار، عقربه‌ای و دیجیتال) ساخته می‌شود و برای اندازه‌گیری یا اعمال اعداد ریز و دقیق در بازه 0.01 تا 10 نیوتن متر کاربرد دارند.

♦اجزای تشکیل دهنده ترکمترها

1. 1. دکمه رها سازی سریع:  این دکمه جهت قفل کردن یا رهاسازی مهره آچار استفاده می‌شود.
   2. بدنه: از لوله‌ای به خصوص، در قسمت بدنه استفاده می‌شود که قابلیت ضد سایشی دارد و جهت پیدا کردن مقدار گشتاور دقیق به کار می‌رود.
   3. کلیک هشدار: در برخی از ترکمترها یک کلیک بر روی بدنه آنها قرار داده شده که در صورت رسیدن به فشار مورد نظر با صدای تقه یا کلیک کاربر را مطلع می‌کند. البته نوع هشدار هر ترکمتری با هم تفاوت دارد که در مبحث انواع ترکمترها به آنها اشاره شده است.
   4. روغن روان کننده: در ترکمترها از نوعی روغن روان کننده صنعتی که دارای کیفیت و مقاومت بسیار بالایی است، استفاده می‌شود که از ترکمتر در برابر حرارت محافظت می‌کند و اصطکاک پایینی نیز دارد.
   5. دسته: دسته یکی از اجزای اصلی ابزار ترکمتر است که در برخی از انواع آن دسته به صورت لاستیکی ارگونومیک است و به روش تزریقی درست شده است.
   6. حلقه قفل اتوماتیک: در برخی ترکمترها در بالای دسته حلقه‌ای برای تنظیم میزان فشار و گشتاور در نظر گرفته شده که این مورد باعث شده تا استفاده از این نوع ترکمتر بسیار راحت‌تر از ترکمترهای معمولی باشد.
   7. فنر: فنرهایی در داخل بدنه برخی از ترکمترها جای گذاری شده‌اند که این فنرها ساخته شده از فولاد پیچیده شده با کیفیت بالایی است که بعد از حرارت دادن شکل داده شده است و از کیفیت و طول عمر بالایی برخوردار است.
   8. دکمه دو منظوره: در اغلب ترکمترها دکمه‌ای قرار داده شده است که در جهت تنظیم گردش ساعتگرد و پاد ساعتگرد از آن استفاده می‌شود.

لازم به ذکر است که به صورت کلی یک ترکمتر از اجزای اصلی مانند دسته، نشانگر، بدنه و درایو (سری که به پیچ متصل می‌شود جهت بستن یا باز کردن پیچ) تشکیل شده است، که بسته به نوع ترکمترها اعم از ترکمتر ساعتی، دیجیتال، عقربه‌ای، تقه‌ای و … فرم هر کدام از آنها متفاوت بوده و هر یک اجزای تشکیل دهنده مختص به خود را دارند. هم چنین کارایی آنها نیز با توجه به میزان دقت ، گستره فشار مورد نیازو میزان خطا در گستره اعمال شده، متفاوت است.

بر خلاف پیچ گوشتی گشتاور، یک ترک رنچ با استفاده از یک اهرم عمل می‌کند. عمل اهرم کردن در ترک رنچ یک راه ساده‌تری را برای اعمال مقدار گشتاور بیشتر فراهم می‌کند. کاربران باید دقت کنند که دو مقدار از گشتاور بر روی هر سمت دسته ترک رنچ داده می‌شود. در یک طرف از دسته مقدارهای گشتاور در واحد نیوتن-متر بوده و در طرف دیگر دسته مقادیر بر مبنای اینچ-پوند یا فوت-پوند می‌باشد (خواندن هر دو سخت می‌باشد چون بر روی فلز براق حکاکی شده‌اند).

 ♦روش کار با ترکمتر

درجه معین شده را با استفاده از دسته گردان بر روی ابزار اعمال نمایید. بدین ترتیب که ابتدا گشتاور لازم را روی دستـه ثابت مشخص کنید و با چرخاندن دسته گردان عدد صفر را بر آن منطبق نمایید (مثال A). در صورتی که گشتاور مورد نظر شما بـر روی اعداد مدرج روی دسته ثابت حــــــک نشده است، می‌توانید به طور دقیق و با استفاده از اعداد حک شده روی دستـه گردان مقدار گشتاوری لازم را بر روی ابزار اضافه نمایید(مثال B)، سپس دسته گردان را با قفل مربوطه ثابت نمایید(مثال C , D).
عملکرد ابزار به صورتی است که با رسیدن به نقطه ی گشتاوری قسمت جغجغه آن مانع از اعمال نیروی مضاعف شده و به اصطلاح تقه می‌زند. هنگام استفاده از ابزار دقت لازم را برای رویت تقه  ترکمتر داشته باشید. اولین تقه نشان دهنده میزان گشتاوری تنظیم شده روی ابزار شماست.به یاد داشته باشید ترکمترها فقط در جهت بستن پیچ‌ها (در جهت حرکت عقربه های ساعت) عمل می کنند.

مثال A: تنظیم ترکمتر در گشتاور 140 نیوتن متر

مثال B: تنظیم ترکمتر در گشتاور 146 نیوتن متر

مثال C: روش قفل و بازکردن قفل در ترکمترهای قفل پیچی

مثال D: روش قفل و بازکردن قفل در ترکمترهای قفل رینگی

♦مولتی پلایر

مولتی پلایرها وسیله‌ای جهت افزایش چند برابری قدرت ترکمتر (گشتاور سنج) هستند. مولتی پلایرها انواع مختلفی دارند، که دارای ظرفیت‌های خروجی مختلف و درایورهای ورودی و خروجی متنوعی می‌باشد که کاربر بر اساس نیاز خود و گستره نیروی مورد نیاز جهت اعمال، مدل مولتی پلایر را انتخاب می‌کند؛ برای فهم راحت‌تر کاربرد مولتی پلایرها مثال زیر می‌تواند راهگشا باشد:

فرض کنید پیچی روی یک سازه فلزی در ارتفاع بالا داریم و قصد داریم نیروی معادل ۳۰۰۰ نیوتن متر (۳۰ کیلو نیوتن) به آن وارد کنیم و پیچ مورد نظر را با این نیرو (گشتاور) سفت کنیم. دو راه پیش رو است؛ یک اینکه باید ترکمتری با ظرفیت نیروی ۳۰۰۰ نیوتن که بسیار سنگین است (طول حدود ۲ متر) را به ارتفاع بالا ببریم و ۳۰۰ کیلو نیرو با دست به آن وارد کنیم که عملا این کار غیر ممکن است. راه دوم استفاده از تبدیل مولتی پلایر است که به عنوان مثال از یک مولتی ۱ به ۵ (یعنی ورودی مولتی را ۵ برابر خروجی می‌دهد) و یک ترکمتر ۶۰۰ نیوتن (که سبک می‌باشد) استفاده می‌کنیم به این صورت که نیروی اعمالی ۶۰۰ نیوتن (۶۰ کیلو) ۵ برابر می‌شود و به راحتی به نیروی ۳۰۰۰ مورد نیاز می‌رسیم.

استفاده از تبدیل مولتی پلایر برای نیروهای بالا و شرایط سخت لازم الاجرا می‌باشد.

♦کالیبراسیون ترکمتر

همانطور که گفته شد تُرکمتر یا آچار گشتاور سنج در صنایع مختلف از جمله خودرو سازی، پل سازی، ماشین سازی و … مورد استفاده قرار می‌گیرد که مهمترین کاربرد آن سفت کردن پیچ‌ها به میزان مشخص و استاندارد می‌باشد که در صورت اعمال نیروی بیش از حد، پیچ دچار هرز گردی و در صورت اعمال نیروی کم، پیچ مورد نظر شل خواهد شد.

برای دستیابی به گشتاور و ترک (Torque) دقیق و صحیح باید آچار گشتاور و ترکمترهای مورد استفاده زیر نظر شرکت‌های ذی‌صلاح که مورد تایید اداره استاندارد و دارای گواهینامه همکار ISO 17025 هستند، تست شده و آزمایش شوند تا با کمترین مقدار عدم قطعیت کالیبره گردند.

شرکت کالیبراسیون دقت پویای نوین با برخورداری از کادری مجرب و متخصص در انجام امور کالیبراسیون و با بهره‌گیری از کالیبراتورها و دستگاه‌های مرجع استاندارد که قابلیت ردیابی تا مراجع بین‌المللی را داراست و با اخذ گواهینامه ISO 17025، سابقه‌ای طولانی در کالیبراسیون و سنجش دقت و عدم قطعیت  انواع ترکمتر و مولتی پلایر دارد.

در همین راستا شرکت کالیبراسیون دقت پویای نوین با اخذ تاییدیه صلاحیت ISO/IEC 17025  از مرکز تایید صلاحیت ایران، همچنین دریافت گواهنامه تایید صلاحیت از سازمان ملی استاندارد به عنوان آزمایشگاه همکار و با دارا بودن سابقه‌ای طولانی در انجام امور کالیبراسیون، همچنین در اختیار داشتن کالیبراتورها و دستگاه‌های مرجع استاندارد قابل ردیابی به مراجع بین المللی و ملی، سهم بزرگی از تعمیر، تنظیم و کالیبراسیون ترکمترها و مولتی پلایرها را به خود اختصاص داده است.

مدارک و اصطلاحات:

• • روش اجرایی جا‌به‌جایی ابزار DLQ-P-27: روش جا‌به‌جایی ترکمترها و مولتی پلیرها
  • استاندارد بین‌المللی IS-6789:2003: روش اجرایی کالیبراسیون ترکمترها و مولتی پلیرها
  • استاندارد دفاعیIDS-356: روش اجرایی کالیبراسیون ترکمترها و مولتی پلیرها