การเชื่อมต่อแบบพอดีรูปทรง

การเชื่อมต่อแบบพอดีรูปทรง (form-fit), แบบล็อครูปทรง (form-locking) หรือแบบปิดรูปทรง (form-closed ) เป็นการเชื่อมต่อเชิงกลประเภทหนึ่งระหว่างสองส่วน (เช่น หัวสกรูกับไขควง ) โดยที่ส่วนเหล่านี้จะล็อคและปิดกั้นซึ่งกันและกันตามทิศทางเชิงเส้นหรือการหมุนที่กำหนดไว้อย่างน้อยหนึ่งทิศทางเนื่องจากรูปทรงของมัน[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]การเชื่อมต่อแบบพอดีรูปทรงทำงานผ่านการสัมผัสทางเรขาคณิตของพื้นผิวที่มีประสิทธิภาพสองพื้นผิว และแรงที่มีประสิทธิภาพจะถูกส่งผ่านเป็นแรงตั้งฉากไปยังพื้นผิวที่มีประสิทธิภาพของส่วนขับ (แรงดันพื้นผิวและความเค้นสัมผัสแบบเฮิรตซ์ ) โดยทั่วไปแล้ว จะเกิดความคลาดเคลื่อนที่เกี่ยวข้องกับการผลิตบางอย่างในการเชื่อมต่อระหว่างการเชื่อมต่อแบบพอดีรูปทรง
การเชื่อมต่อแบบพอดีรูปทรงเกิดขึ้นจากการประสานกันของส่วนประกอบต่างๆ ตัวอย่างเช่น ในกรณีของกาน้ำชาฝาปิดจะมีขอบด้านในที่ป้องกันไม่ให้ฝาเลื่อนไปด้านข้างจากตัวกา แต่สามารถหมุนได้อย่างอิสระเนื่องจากรูปทรงกลมของฝาทำให้ทำเช่นนั้นได้ การเชื่อมต่อแบบพอดีรูปทรงนี้ไม่ได้ป้องกันไม่ให้ฝาถูกยกขึ้นและหลุดออกจากกาน้ำชา จึงถือเป็นการเชื่อมต่อแบบ "พอดีรูปทรงครึ่งเดียว"
คำอธิบาย

ต่างจากการประกอบแบบสอดแทรกซึ่งอาศัยแรงเสียดทานการประกอบแบบเข้ารูปจะใช้รูปทรงเรขาคณิตของชิ้นส่วนเองเพื่อป้องกันไม่ให้แยกออกจากกัน ข้อต่ออาจเป็นแบบยึดแน่นหรือแบบขยับได้ เป็นต้น[ 5 ]การเชื่อมต่อแบบเข้ารูปสามารถพบได้ในสิ่งของและเครื่องมือในชีวิตประจำวัน ตั้งแต่ยุคดั้งเดิมจนถึงการใช้งานขั้นสูง ตัวอย่างเช่นสลักล็อก ข้อต่อหางนกข้อต่อเฟืองข้อ ต่อ ลิ้นและร่องและฟันซิป[ 6 ]
ในการประกอบแบบแข็ง แรงที่สามารถกระทำได้นั้นมีความหลากหลาย บ่อยครั้ง นอกเหนือจากรูปทรงเรขาคณิตแล้วยังต้องคำนึงถึง ผลกระทบอื่นๆ (แรงเสียดทาน แรงยืดหยุ่น การใช้ กาว ฯลฯ) เพื่อให้การทำงานเป็นไปอย่างถูกต้อง ตัวอย่างเช่น การเชื่อมต่อ ของเลโก้อาศัยทั้งรูปทรงและการประกอบแบบสอดแทรกเพื่อให้มั่นคง พลาสติกมีความยืดหยุ่นเพียงพอและให้แรงยึดเหนี่ยวเล็กน้อย[ 7 ]
ตัวอย่าง
หินแห้ง
การก่อสร้าง ด้วยหินแห้งไม่ว่าจะเป็นหินธรรมชาติหรือหินที่ผ่านการแปรรูป ต่างก็อาศัยความมั่นคงจากรูปร่างสัมพัทธ์ของหินและการจัดเรียงโดยรวม เมื่อพิจารณาถึงแรงโน้มถ่วงและแรงเสียดทานแล้ว ถือเป็นวิธีการแบบดั้งเดิมและเป็นตัวอย่างของการปิดแบบพอดีรูปทรง ในปี 2018 องค์การยูเนสโกได้ขึ้นทะเบียนการปฏิบัติเช่นนี้ไว้ในรายชื่อตัวแทนมรดกทางวัฒนธรรมที่จับต้องไม่ได้ของมนุษยชาติภายใต้ชื่อความรู้และเทคนิคของศิลปะการสร้างกำแพงหินแห้งซึ่งครอบคลุมพื้นที่ของโครเอเชียไซปรัสฝรั่งเศสกรีซอิตาลีสโลวีเนียสเปนและสวิตเซอร์แลนด์[ 8 ]
อาวุธดั้งเดิม

เครื่องขว้างหอกจะมีตะขอหรือส่วนที่ยื่นออกมาเพื่อให้ปลายด้านหลังที่เว้าของหอกวางพักได้ เพื่อป้องกันไม่ให้หอกหลุดจากมือผู้ขว้าง
ไวโอลิน
เสาเสียงของไวโอลินเป็นชิ้นไม้ทรงกระบอกขนาดเล็กที่ติดตั้งโดยมีการแทรกเล็กน้อยระหว่างแผ่นเสียงและด้านล่าง ถือเป็นการเชื่อมต่อแบบพอดีที่ยึดแน่นโดยไม่ต้องใช้กาว ทำให้สามารถถอดประกอบได้[ 9 ]
ลูกบิดปรับเสียงของไวโอลินจะมีลักษณะเรียวเล็กน้อย เพื่อให้พอดีกับรูเรียวที่ส่วนหัวของเครื่องดนตรี
- โพสต์เสียงไวโอลิน
- หัวไวโอลินพร้อมหมุดปรับเสียง
- ลูกบิดปรับสายไวโอลิน
ระบบส่งกำลังแบบทรานส์มาติก
ในปี พ.ศ. 2530 ระบบส่งกำลังแบบแปรผันต่อเนื่องที่พัฒนาโดยVan Doorneซึ่งใช้สายพานโลหะ (แบบหลายชิ้น) ได้ถูกนำออกสู่ตลาด มีลักษณะคล้ายกับVariomaticแต่ใช้สายพานโลหะแทนสายพานยางของ Variomatic [ 10 ] [ 11 ]สายพานโลหะแบบหลายชิ้นประกอบด้วยชิ้นส่วนเหล็กขนาดเล็กจำนวนมากที่ติดตั้งอยู่ระหว่างสายพานเหล็กกล้าชุบแข็งแบบยืดหยุ่นสองเส้น แต่ละชิ้นส่วนขนาดเล็กถูกนำทางด้วยสายรัดที่แต่ละด้าน ทำให้เกิดการเชื่อมต่อที่พอดี[ 12 ]
ปริศนา
ปริศนาเชิงกลหลายอย่างใช้การเชื่อมต่อแบบพอดีรูปทรง