ตัวอย่างการคำนวณ: การออกแบบจุดต่อสลักเกลียว
ตัวอย่างการคำนวณนี้แสดงวิธีการหาแรงลัพธ์ที่เกิดขึ้นจริงบนสลักเกลียว () เมื่อจุดต่อถูกขันให้แน่นด้วยแรงดึงขั้นต้น (Preload) แล้วต่อมามีแรงดึงแยกจากภายนอกมากระทำ
Loading Component...
ตัวอย่างการคำนวณนี้แสดงวิธีการหาแรงลัพธ์ที่เกิดขึ้นจริงบนสลักเกลียว () เมื่อจุดต่อถูกขันให้แน่นด้วยแรงดึงขั้นต้น (Preload) แล้วต่อมามีแรงดึงแยกจากภายนอกมากระทำ
ในการออกแบบภาชนะรับแรงดัน วิศวกรได้ใช้สลักเกลียวรัดหน้าแปลนเข้าด้วยกัน โดยขันแน่นจนเกิดแรงดึงขั้นต้นในสลักเกลียว (Preload) ที่
จากการคำนวณความแข็ง (Stiffness) ของวัสดุ พบว่าสลักเกลียวมีความแข็ง และชิ้นส่วนหน้าแปลนที่ถูกบีบอัดมีความแข็ง เมื่อภาชนะมีแรงดันเกิดขึ้น ได้ทำให้เกิดแรงดึงแยก (External Load) กระทำต่อจุดต่อบริเวณสลักเกลียวนี้เท่ากับ
จงคำนวณหาแรงดึงลัพธ์ที่กระทำต่อสลักเกลียวในสภาวะทำงาน ()
แรงดึงลัพธ์ที่เกิดขึ้นจริงในสลักเกลียวคือ N
จากผลลัพธ์นี้จะเห็นว่า แม้ว่าจะมีแรงดึงจากภายนอกมากระทำถึง 20,000 N แต่แรงดึงในสลักเกลียวกลับเพิ่มขึ้นจากเดิม (30,000 N) เพียงแค่ 4,000 N เท่านั้น (คิดเป็น 20% ของแรงภายนอก) แรงภายนอกส่วนที่เหลืออีก 16,000 N (80%) ถูกชดเชยโดยการคลายตัวของการบีบอัดในชิ้นส่วนหน้าแปลน
นี่คือประโยชน์หลักของการขันสลักเกลียวให้มี Preload (แรงดึงขั้นต้น) ที่เหมาะสม เพราะชิ้นส่วนที่ถูกบีบอัดจะทำหน้าที่เหมือนสปริงที่ช่วยดูดซับแรงภายนอกส่วนใหญ่ไว้ ทำให้สลักเกลียวไม่ต้องรับภาระทางพลวัต (Dynamic Load) มากนัก ซึ่งจะช่วยป้องกันการเสียหายจากความล้า (Fatigue Failure) ได้เป็นอย่างดี