استاندارد ترکمتر

این استاندارد در سال 2017 جایگزین استاندارد BS EN ISO 6789:2003 شده است . این استاندارد در مورد ابزار های دستی مخصوص باز و بستن پیچ ها و مهره ها می باشد . این سند همچنین حداقل الزامات مربوطه را در اختیار طراحان و سازندگان قرار می دهد برای توسعه و تولید و مستند سازی ابزار های گشتاور دستی. این استاندارد شامل دو بخش می باشد که که ما در این مقاله به بخش اول آن میپردازیم قسمت دوم شامل الزامات لازم برای صدور گواهی کالیبراسیون برای ترکمترها می باشد.

نشانگر گشتاور Indicating Torque tools
قابل تنظیم جهت گشتاور Setting Torque tools

maximum permissible deviation : حداکثر انحراف مجازنسبی یا حداکثر درصد انحراف دستگاه ترکمتر از گشتاور مطلوب . گاها دقت Accuracy به جای حداکثر انحراف مجاز استفاده می شود که به لحاظ تکنیکی صحیح نمی باشد.
Torque measurement system : به مجموعه دستگاه تست ترکمتر و سیستم نیرو که برای اعمال گشتاور به کار می رود.
Torque measurement device : دستگاه تست ترکمتر جهت سنجش گشتاور به صورت مکانیکی یا با استفاده از ترنسدیوسر الکترونیکی
Indicating Torque tool (type 1) : (ترکمتر نشان دهنده گشتاور) وسیله ای که نشانگر میزان گشتاور اعمالی است بر روی درایو مربوطه با استفاده از شاهین یا عقربه و یا صفحه نمایش دیجیتال
Setting torque tool (type 2) : (ترکمتر قابل تنظیم ) ابزاری برای احساس گشتاور با مقایسه میزان گشتاور اعمالی به آن و میزان گشتاور تنظیمی نمایش داده شده بر روی آن با استفاده از سیگنال خروجی ضربه فزیکی همراه یا بدون صدا با استفاده از کاهش لحظه ای در گشتاور انتقالی
Adjustable graduated torque tool (type 2,Class A,Class D and Class G) : ترکمتر شاخص دار قابل تنظیم
Adjustable non-graduated torque tool(type 2,Class C and Class F) : ترکمتر بدون شاخص قابل تنظیم
Torque tool with fixed adjustment(type 2,Class B and Class E) : ترکمتر تک رنج

واحد	نقش	symbol
%	درصد انحراف نسبی برای ترکمتر از گشتاور مطلوب	Ad
N.m	مقدار گشتاور مطلوب	Xt
%	مقدار گشتاور محاسبه شده توسط دستگاه تست ترکمتر	Xo

ترکمتر هایی که این سند برای آنها اعمال می شود به صورت زیر طبقه بندی می شوند.

الف ) Indicating torque tools(type1) ترکمتر های نمایش دهنده گشتاور

1- Class A : wrench ,torsion or flexion bar , ترکمتر شاهینی :

2- Class B : wrench,rigid housing ,with scale or dial display , ترکمتر ساعتی یا عقربه ای

3- Class C : wrench,rigid housing and electronic measurments , ترکمتر دیجیتال یا الکترونیکی

4- Class D : Screwdriver,with scale or dial or display , ترکمتر پیچگوشتی شاهینی

5- Class E : Screwdriver ,with electronic measurement , ترکمتر پیچگوشتی الکترونیکی

ب ) Setting torque tools(type 2 ) ترکمتر تنظیم شو

1- Class A : Wrench,adjustable,graduated or with display , ترکمتر تقه ای شاخص دار

2- Class B : Wrench , fixed adjustment , ترکمتر تقه ای تک رنج

3- Class C : Wrench,adjustable,non-graduated , ترکمتر تقه ای بدون شاخص

4- Class D : Screwdriver,adjustable,graduated or with display , ترکمتر پیچگوشتی تقه ای قابل تنظیم

5- Class E : Screw driver, fixed adjustment , ترکمتر پیچگوشتی تک رنج

6- Class F : Screw driver , adjustable,non-Graduated , ترکمتر پیچگوشتی بدون شاخص

7- Class G : Wrench ,flexion bar,adjustable,graduated , ترکمتر شاهینی تقه ای

شرکت سازنده ترکمتر باید بررسی کند که ترکمتر مطابق استاندارد های ذیل باشد:

Maximum Torque Values (2 (مقادیر حداکثر گشتاور) :

سایز درایو خروجی ترکمتر حداکثر گشتاور اعمالی را محدود می کند . مقادیر اختصاص داده شده در جدول زیر آمده اند.برای مقادیری که در جدول زیر داده نشده اند شرکت سازنده باید توجه کند ترکمتر ساخته شده استاندارد های لازم 6 و 8 را ارضا کند.

مقدار حداکثر گشتاور ممکن N.m	سایز 6 گوش درایو خروجی	سایز 4 گوش درایو خروجی
4	3	_
10	4	_
25	5.5	_
25	5.5	_
30	6.3	6.3
70	8	_
135	_	10
200	11.2	_
340	12.5	12.5
1000	_	20
2100	_	25
	ابعاد بر اساس استاندارد ایزو 1173	ابعاد بر اساس استاندارد ایزو 1174

3)Specified torque range محدوده ویژه گشتاور :

الزامات و روش‌های موجود در این سند یک محدوده گشتاور مشخص را پوشش می‌دهد، که در آن محدوده به نوع و کلاس ابزار گشتاور بستگی دارد. محدوده یا مقدار گشتاور برای ترکمتر های مختلف به شرح زیر انتخاب می شود :

ترکمتر نشانگر گشتاور مدل 1 در کلاسهای A وB و D : از کمترین مقدار مشخص شده تا 100 % از حداکثر مقدار گشتاور ابزار مربوطه.
ترکمتر نشانگر گشتاور مدل 1 در کلاسهای C و E : توسط شرکت سازنده مشخص می شود.
ترکمتر قابل تنظیم گشتاور مدل 2 در کلاسهای A و D و G : از کمترین مقدار مشخص شده تا 100 % از حداکثر مقدار گشتاور ابزار مربوطه
ترکمتر قابل تنظیم گشتاور مدل 2 در کلاسهای B و C و E و F : توسط شرکت سازنده مشخص می شود.

4) ترکمتر تقه ای شاخص دار و ترکمتر عقربه ای و شاهینی و ترکمتر دیجیتال

برای ترکمتر تقه ای وعقربه ای رزولوشن ترکمتر نباید از 5% ماکسیمم رنج ترکمتر تجاور کند.

برای ترکمتر های با نشانگر دیجیتال رزولوشن ترکمتر نباید از ¼ حداکثر خطای نسبی در گشتاور مورد نطر تجاور کند.

برای ترکمتر های نشانگر گشتاور مدل 1 در کلاس A و B و D نشانگر و یا شاخص گشتاور در حالت بدون بار باید بر روی عدد صفر قرار بگیرد.بازه گشتاور بین صفر و حداقل میزان کالیبره برای ترکمتر باید به گونه ای علامت گذاری شود که برای اپراتور روشن کند که این بازه جزوه رنج محدوده کالیبره ترکمتر نمی باشد. از سوی دیگر بازه کالیبره ترکمتر باید به گونه ای علامت گذاری شود که برای اپراتوراین بازه واضح باشد.

نحوه طراحی ترکمتر های تقه ای و شاهینی و عقربه ای تاثیر مهمی بر روی عدم قطعیت در کالیبراسیون ترکمتر دارد.به طراحان ترکمتر توصیه می شود برای اطلاعات راهنما در استاندارد ISO 6789-2:2017,6.2.1 مراجعه کنند.

5) Maximum permissible deviation حداکثر خطای نسبی استاندارد در ترکمتر ها

حداکثر خطای نسبی برای انواع ترکمتر های نشانگر گشتاور و قابل تنظیم در جدول زیر آورده شده اند . در صورتی که سازنده ادعا کند که ترکمتر ساخته شده توسط آن شرکت انحراف نسبی کمتر از انحراف نسبی جداول زیر دارد باید صحت و سقم این ادعا مورد بررسی قرار گیرد. برای تعین انطباق خطای نسبی ترکمتر، خطای نسبی دستگاه تست ترکمتر نباید لحاظ شود.

جدول حداکثر خطای نسبی مجاز مدل 1
حداکثر مقدار گشتاور		کلاس
کم تر از 10 نیوتون متر	بیشتر و مساوی 10 نیوتون متر	کلاس
∓6%		A و B
∓4%	∓6%	B و C و E
اگر یک ابزار در هر دو جهت کار می کند، حداکثر انحراف نسبی مجاز باید در هر جهت رعایت شود توسط سازنده مشخص میشود.

جدول حداکثر خطای نسبی مجاز مدل 2
حداکثر مقدار گشتاور		کلاس
کم تر از 10 نیوتون متر	بیشتر و مساوی 10 نیوتون متر	کلاس
∓4%	∓6%	A و B و C
∓6%		D و E و F و G
اگر یک ابزار در هر دو جهت کار می کند، حداکثر انحراف نسبی مجاز باید در هر جهت رعایت شود توسط سازنده مشخص میشود.

6) Overloading test تست بارگذاری ترکمتر

تست بارگذاری برای ترکمتر ها بدین گونه است که باید تمامی ترکمتر ها نشانگر گشتاور باید 3 بار در هر دو جهت عملکرد تا بیشتر از 125% حداکثر ظرفیت اسمی خود بارگذاری شوند ، در مورد ترکمتر های قابل تنظیم مانند ترکمتر تقه ای باید آن ها را روی حداکثر مقدار اسمی خود تنظیم و سپس 3 بار تا بیشتر از حداقل 125% ظرفیت اسمی خود بارگذاری کرد . این تست نباید عملکرد صحیح ترکمتر را تحت تاثیر قرار دهد و بعد تست حداکثر بارگذاری ترکمتر باید آسیب فزیکی شده و دقت خود را از دست بدهد.

7) Endurance test تست استقامت ترکمتر ها

تمامی ترکمتر ها باید برای بارگذاری دوره ای 5000 سیکل کاری در بالاترین رنج خود در محدوده رنج کالیبره باقی بمانند . این بارگذاری باید در بازه 5 سیکل بر دقیقه الی 20 سیکل بر دقیقه انجام شود. بعد از تست استقامت ، ترکمتر ها دقت حداکثر خطای نسبی خود را حفظ کرده و دچار آسیب فیزیکی نشده و عملکرد ایمن داشته باشند.

8) Effect of geometric change تاثیر تغیرات هندسی

توجه به این نکته ضروری است عملکرد بعضی از ترکمترها مستقل از محل اعمال نیرو است ، اما بعضی از ترکمتر ها بسته به قرار گیری دست برای اعمال نیرو مقادیر متفاوتی نشان می دهند.

9) Effect of geometric change تاثیر تغیرات هندسی

تمامی ترکمتر ها باید تحت تاثیر تغیرات هندسی تست و بررسی شوند . ترکمتر های با جغجغه مفصلی که با توجه به زاویه جغجغه دچار تغیرات در طول موثر می شوند همچنین ترکمتر های سره خور که دچار تغیر در طول موثر با توجه به طول سره ترکمتر میشوند باید توسط شرکت سازنده نسبت به این موضوع شفاف سازی شوند. همینطور برای ترکمتر هایی که با دسته کمکی استفاده می شوند در صورتی که گشتاور موثر وابسطه به محل اعمال نیرو باشد باید این موضوع توسط شرکت سازنده شفاف سازی شود.

اگر کاربر از روش هایی برای تست و کنترل دستگاه های آزمایشی استفاده می کند ،ترکمتر ها نیز باید در این رویه گذاشته شوند . فاصله زمانی بین تست های عملکرد باید بر مبنای عوامل عملکردی مانند میزان دقت (خطای نسبی) مورد نیاز ، تناوب تعداد دفعات استفاده، میزان بار گذاری در حین کارکرد و همچنین شرایط محیطی و نگهداری قرار بگیرد.

اگر کاربر ترکمتر دسترسی به دستگاه تست ترکمتر ندارد دوره زمانی 12 ماهه و یا 5000 سیکل کاری به صورت پیش فرض توصیه می شود . دوره زمانی 12 ماهه جهت بررسی کالیبراسیون ترکمتر بعد از اولین استفاده شروع می شود.

پریود کوتاهتر از 12 ماه یا 5000 سیکل کاری شاید مورد نیاز اپراتور یا مشتری و سازمان بازرسی مربوطه باشد که باید مورد نظر قرار گیرد.

دستگاه تست ترکمتر باید متناسب با رنج ترکمتر های مورد کاربرد اپراتور انتخاب شود. حداکثر خطای نسبی دستگاه تست ترکمتر نباید از ¼ حداکثر خطای نسبی ادعا شده دستگاه ترکمتر در رنج کاربردی مورد نظر باشد.

دستگاه تست ترکمتر باید گواهی کالیبراسیون قابل ردیابی بر طبق ISO/IEC 17025 را داشته باشد و یا معادل آن دستگاه تست ترکمتر باید در آزمایشگاهی که صلاحیت انجام استاندارد ی بر مبنای ISO 6789 را داشته باشد انجام شود.

گشتاور اعمالی بر روی ترکمتر ها باید به روش های زیر اعمال شود

الف) گشتاور اعمالی بر روی ترکمتر که حول محور سفت شونده اعمال باید شرایط ذیل را داشته باشد.

برای ترکمتر ها ، یک نیرو یا دو نیرو با مقدار مساوی و جهت مخالف برای دست های T شکل روی دسته ابزار در فاصله شعاعی ثابت اعمال می شود.
برای ترکمتر پیچگوشتی ها ، گشتاور بر روی دسته ابزار اعمال می شود و یا دارای دسته T شکل هستند که گشتاور باید مساوی و در جهت مخالف بر روی آن اعمال شوند.

ب) دستگاه ترکمتر که زمانی که نیروی واکنش بر روی دسته آن اعمال میشود بر روی محور اعمال نیرو میچرخد.

تمامی نیروهای اعمالی بر روی ترکمتر باید عمود بر محور چرخش باشد. همچنین دستگاه ترکمتر باید امکان گردش بر حول محور اعمال نیرو را داشته باشد.

هدف از اعمال گشتاور بر روی پیچ ها ، ایجاد نیروی کشش و اتصال قطعات با یکدیگر است . با توجه به اتصال و کاربرد مورد نظر و همچنین کشش مورد نیاز می توان پیچ ها با سایز و آلیاژ متفاوت انتخاب کرد . گرید پیچ ها که با توجه به تنش تسلیم آلیاژ آنها مشخص می شود ، میزان گشتاور مطلوب اعمالی توسط ترکمتر جهت بستن هر سایز از پیچ را مشخص می کند . به عنوان مثال برای بستن پیچ M10 با گرید 5.8 ترکمتر را باید بر روی گشتاور 30 نیوتن تنظیم کرد.

جدول گشتاور استاندارد ترکمتر ها جهت بستن پیچ ها
			Bolts and nuts classes (Metric threads, triangular shape, high pitch,0.15 coefficient)
			4.8 Torque Nm	5.8 Torque Nm	6.8 Torque Nm	8.8 Torque Nm	10.9 Torque Nm	12.9 Torque Nm
M3	5.5	2.5	0.64	0.8	0.91	1.21	1.79	2.09
M4	7	3	1.48	1.83	2.09	2.78	4.09	4.79
M5	8	4	2.93	3.62	4.14	5.5	8.1	9.5
M6	10	5	5	6.2	7.1	9.5	14	16.4
M8	13	6	12.3	15.2	17.4	23	34	40
M10	16	8	24	30	34	46	67	79
M12	18	10	42	52	59	79	116	136
M14	21	12	67	83	94	127	187	219
M16	24	14	105	130	148	198	291	341
M18	27	14	145	179	205	283	402	471
M20	30	17	206	254	291	402	570	667
M22	34	17	283	350	400	552	783	917
M24	36	19	354	438	500	691	981	1148
M27	41	19	525	649	741	1022	1452	1700
M30	46	22	712	880	1005	1387	1969	2305
M33	50	24	968	1195	1366	1884	2676	3132
M36	55	27	1242	1534	1754	2418	3435	4020
M39	60		1614	1994	2279	3139	4463	5223
M42	65	32	1995	2464	2816	3827	5515	6453
M45	70		2497	3085	3525	4847	9603	8079
M48	75	36	3013	3722	4254	5849	8330	9748
M52	80		3882	4795	5480	7535	10731	12558
M56	85	41	4839	5978	6832	9394	13379	15656
M60	90		6013	7428	8490	11673	16625	19455
M64	95	46	7233	8935	10212	14041	19998	23402