مقاس لحام الزاوية: الفرق بين الضلع والحلق

الضلع والحلق يصفان بُعدين مختلفين؛ اسم البعد يسبق حسابه. [2]

• ISO 2553: الضلع z؛ والحلق الاسمي a ارتفاع تصميمي لأكبر مثلث متساوي الساقين داخل المقطع. [2]
• للمتساوي القائم: الحلق النظري نحو 0.7 المقاس. [1] ضلع 8 يعطي نحو 5.656854؛ بمعامل 0.7 يعطي 5.6، وبمعامل 0.707 يعطي 5.656. التقريب ليس سماحة قبول.
• لمثلث 8 و6: الوتر 10، والمساحة 24، والارتفاع h=4.8. لكن 6 × 0.7 = 4.2 لا يعيد هذا الارتفاع. [1] إذا حُدد حلق اسمي آخر، يُوضح ولا يُرمز له بـa. [2] هذه قيم نموذج، لا حدود قبول.
• في عائلة قيدناها بالأصل والمحورين، أكبر ضلع للمثلث القائم المتساوي 6؛ ارتفاعه نحو 4.242641، مختلف عن 4.8 للمثلث الكامل. لا يعطي ذلك تلقائيًا تعيينًا اسميًا لوصلة. [2]
• مساحتا المثلثين 32 و24 مليمترًا مربعًا؛ امتداد ثابت 150 يعطي حجمين 4800 و3600 مليمتر مكعب. الحلق في الطول الفعال يعطي مساحة فعالة، لا حجمًا. [1]
• الطول الاسمي طول تصميم كامل المقاس. [2] في مثال الفجوات: المادة 150 والامتداد 190؛ الفجوات ليست مادة. لا نسوي الامتداد الظاهر بالطول الفعال. [1][2]
• رفع ضلعي المثلث المتساوي من 8 إلى 10 يرفع مساحته من 32 إلى 50، أي 56.25%. رفع الطول من 150 إلى 200 فقط يرفع الحجم من 4800 إلى 6400؛ وتغيير الاثنين يعطي 10000. الحالات مستقلة، والأطوال وحدها لا تعطي كتلة.
• يفحص وصف KOBELCO الضلع والحلق والتحدب والتقعر. [1] نطاق ISO 17637 للفحص البصري للحامات الانصهار المعدنية، وقد يشمل ما قبل اللحام. [3] رسمنا ليس نتيجة ذلك الفحص.
• للمسامية تحت السطح: الأشعة أو الفحص فوق الصوتي؛ الأشعة عادة أكثر فاعلية، لكن صغر المسام والسمك والمادة تقيّد الكشف. [4] الطول الخارجي لا يثبت نتيجته، ولا تضمن تسمية الطريقة كشف كل مسام.

الضلع z، في ISO 2553، من تقاطع وجهي الالتحام الفعلي أو المسقط إلى طرف اللحام على الوجه؛ والحلق الاسمي a قيمة تصميمية لارتفاع أكبر مثلث متساوي الساقين داخل المقطع. [2]

في المثلث الأيسر من الرسم، نضع الرأس القائم عند أصل هندسي، ونمد ضلعًا أفقيًا إلى الموضع 8 وآخر عموديًا إلى 8. يصل الخط المائل بين النهايتين. أما الخط المتقطع فيخرج من الرأس عموديًا على الخط المائل. لا يصف الخطان الأفقي والمتقطع المسافة نفسها، مع أنهما ظاهران في المقطع ذاته.

تساعد أسماء النقاط على مراجعة الورقة: أصل عند صفر وصفر، ونهاية أفقية عند 8 وصفر، ونهاية عمودية عند صفر و 8. تغيير اتجاه عرض الورقة لا يغير هذه العلاقات. إذا كتبت خانة «8 مم» دون تحديد الخط الذي تقصده، فقد أعطيت وحدة صحيحة ورقمًا صحيحًا، وتركت السؤال الأساسي دون إجابة.

للمتساوي القائم، يعرض KOBELCO الحلق النظري نحو 0.7 المقاس. [1] في نموذجنا قدم العمود عند 4 و4، منتصف الوجه المائل. ضلعاه القائمان 8؛ هذه إحداثيات مؤلفة.

من الرأس إلى قدم العمود نقطع أربعة مليمترات أفقيًا وأربعة عموديًا. مربع المسافة مجموع مربعي 4 و4، أي 32؛ لذلك المسافة الجذر التربيعي للعدد 32، وهي نفسها 8 مقسومة على الجذر التربيعي للعدد 2. يعطي العرض إلى ست منازل 5.656854 مليمترات. أبقينا القيمة الجذرية أثناء الحساب، ثم اخترنا عدد المنازل للشرح.

يمكن مراجعة الموقع بدل الاكتفاء بالمقدار. الوجه المائل يربط نقطة 8 وصفر بنقطة صفر و 8، لذلك مجموع الإحداثيين لأي نقطة عليه يساوي 8. تحقق ذلك عند 4 و 4. كما أن الاتجاه من الرأس إلى هذه النقطة عمودي على الوجه المائل، فلا نتحدث عن مسافة إلى نقطة عشوائية على الخط.

إذا استعملنا أحد الضلعين 8 مكان هذه المسافة في حساب يحتاج العمود، نكون قد غيرنا مدخل المسألة، لا مجرد طريقة تقريبها. لا يصلح أن نقول إن الرقمين لهما وحدة المليمتر إذن هما قابلان للاستبدال. الوحدة تصف نوع المقدار؛ واسم الخط واتجاهه يحددان أي مقدار اخترناه داخل الشكل.

في نموذجنا: 8 × 0.7 = 5.6؛ و8 × 0.707 = 5.656. الفرق عن الارتفاع الدقيق نحو 0.056854 ونحو 0.000854 مليمتر على الترتيب. [1]

إذا قربنا النتيجة الدقيقة إلى ثلاث منازل، نكتب 5.657. أما تقريب 5.6 إلى ثلاث منازل فيعطي 5.600؛ إضافة أصفار إلى ناتج العامل المختصر لا تستعيد المنازل التي حذفت من العامل. هذه طريقة لقراءة الحساب المعروض، وليست وصفًا لدقة جهاز أو لقيمة قاسها فاحص في موقع عمل.

تستعمل ورقة العامل الدقيق وأخرى 0.7. [1] راجع المدخل قبل مقارنة النتيجتين؛ اختلاف التقريب ليس تغييرًا في شكل المثلث.

ننتقل إلى النموذج الأيمن: ضلع أفقي 8 وضلع عمودي 6 مليمترات. وتره الجذر التربيعي لمجموع مربعي 8 و6، أي 10؛ ومساحته 8 × 6 ÷ 2 = 24 مليمترًا مربعًا. نسمي العمود من الرأس إلى الوجه المائل h، ونحسبه من المساحة: 2 × 24 ÷ 10 = 4.8 مليمترات. هذا تعريف ارتفاع هندسي للمثلث الكامل الذي اخترناه.

إذا حُدد حلق اسمي آخر، يُوضح ولا يُرمز له بـa. [2] لا نعيّن h حلقًا اسميًا تلقائيًا.

قدم العمود في الإحداثيات المؤلفة عند 2.88 و3.84. في خط الوجه المقابل، ثلاثة أمثال الإحداثي الأفقي وأربعة أمثال العمودي مجموعها 24؛ التعويض يعطي 24. ومجموع مربعي 2.88 و3.84 يساوي 23.04، وجذره 4.8. تؤكد الطريقتان موضع العمود وطوله. هما فحصان هندسيان لنموذج واحد، لا نتيجتا فحص مستقلتان لقطعة.

ضرب الضلع الأقصر 6 في 0.7 يعطي 4.2، لا h=4.8؛ الفرق 0.6. [1] هذه قيم نموذج، لا حدود قبول. [2]

نضيف بناءً هندسيًا محددًا داخل المثلث الأيمن. نثبت الرأس القائم عند الأصل نفسه، ونبقي ضلعين على المحورين الأفقي والعمودي، ونشترط تساوي طولهما. نسمي طول كل منهما t. لسنا أحرارًا في تحريك الرأس أو تدوير المثلث الداخلي؛ هذان القيدان جزء من سؤالنا، وقد تعطي أسئلة أخرى أشكالًا أخرى.

يجب ألا تتجاوز النهاية الأفقية 8، ولا النهاية العمودية 6. لذلك لا يزيد t في هذه العائلة عن 6. عند اختيار 6، تقع النهايتان عند 6 وصفر، وصفر و6. الحد المائل الجديد يصل بينهما، ولا يمتد إلى نهاية المثلث الخارجي الأفقية عند 8؛ فهو خط مختلف داخل الشكل الأصلي.

يمكن التحقق من احتواء المثلث كله، وليس نهايتيه فقط. نقاطه ذات إحداثيين غير سالبين، ومجموعهما لا يتجاوز 6. ولأن معامل الإحداثي العمودي في خط المثلث الخارجي 4 أكبر من معامل الأفقي 3، فإن مجموع ثلاثة أمثال الأفقي وأربعة أمثال العمودي لا يزيد على أربعة أمثال مجموعهما، أي 24. تقع هذه النقاط داخل الحد الخارجي أو عليه.

مساحة المثلث الداخلي 6 × 6 ÷ 2 = 18 مليمترًا مربعًا، وقدم عموده عند 3 و3. طول العمود هو الجذر التربيعي للعدد 18، نحو 4.242641 مليمترات. أما عمود المثلث الخارجي الذي حسبناه فطوله 4.8. الارتفاعان يخصان مثلثين محددين؛ لا يصح الاحتفاظ باسم شكل وتبديل طول محسوب لشكل آخر.

توضح الإحداثيات موضع الفرق: 3 و3 على الخط الداخلي لأن مجموعهما 6. لكن التعويض بهما في خط الخارج يعطي 21، لا 24؛ إذن هذه النقطة ليست قدم العمود الخارجي. القدم الخارجية السابقة عند 2.88 و3.84 تقع على الخط الآخر. تحديد نقطة الوصول يسبق قياس المسافة إليها، حتى حين يتشارك الخطان منطقة في الرسم.

لو اخترنا t مساويًا 5، يظل مثلثنا المقيد داخل الشكل، لكن مساحته تصبح 12.5، وقدم عموده عند 2.5 و2.5؛ ارتفاعه نحو 3.535534 مليمترات. الفرق بين مساحتي 18 و12.5 يساوي 5.5. لا تجعل كلمة «داخل» كل الأشكال الداخلية متساوية الحجم؛ أضف شرط أكبر t في هذه العائلة لكي تتعين النسخة التي حسبناها.

يمكن عكس السؤال في العائلة المقيدة نفسها: إذا طلبت الورقة ارتفاعًا هندسيًا 5 مليمترات، فهل نجد مثلثًا مناسبًا داخل الحدود؟ ارتفاع المثلث المتساوي يساوي ضلعه مقسومًا على الجذر التربيعي للعدد 2؛ لذلك يلزم ضلع يساوي 5 مضروبة في ذلك الجذر، نحو 7.071068 مليمترات. يتجاوز هذا الضلع النهاية العمودية 6، فيخرج البناء من العائلة المسموح بها. مساحة هذا المثلث ستكون 25، لكن معرفة المساحة وحدها لا تصلح تجاوز الحد العمودي.

أما ارتفاع 4 فيلزم له ضلع نحو 5.656854، أقل من 6، فتتحقق الحدود التي وضعناها. مساحته 16 مليمترًا مربعًا، وقدم عموده عند إحداثيين متساويين نحو 2.828427. الفرق هنا بين سؤالين: حساب شكل ممكن بالصيغة، ثم التحقق من بقائه في المنطقة المطلوبة. الصيغة تعطي طولًا لأي ارتفاع موجب ندخله؛ شرط الاحتواء يحدد أي النتائج تصلح للسؤال المقيد. نراجع المدخل والحد معًا، بدل قبول العدد لأن آلة الحساب أخرجته.

هذا إثبات للعائلة التي قيدناها بالأصل والمحورين؛ لا يثبت أكبر مثلث بين كل المواضع والاتجاهات، ولا يعطي تلقائيًا تعيينًا اسميًا لوصلة. [2]

مساحة المثلث المتساوي 8×8÷2=32 مليمترًا مربعًا. نفترض أنه يمتد بالشكل نفسه طوال 150 مليمترًا، دون تغير عند الطرفين أو فجوات؛ يصبح حجم المنشور المثالي 32×150=4800 مليمتر مكعب. وللمثلث المختلف 24×150=3600. فرق الحجم 1200 يتعلق بهذين الشكلين والطول المشترك الذي افترضناه.

الحلق النظري مضروبًا في الطول الفعال يعطي مساحة فعالة. [1] مساحة، لا حجم. في نموذج المنشور نفصل مساحة المثلث عن طوله وحجمه.

لو ضربنا طولًا 10 مليمترات في طول 150 مليمترًا، نحصل على 1500 مليمتر مربع. أما 32 مليمترًا مربعًا مضروبة في 150 مليمترًا فتعطي 4800 مليمتر مكعب. اختلاف الوحدة يتبع نوع العاملين؛ لا نعامل العدد 150 هنا كطول فعال لتصميم. [1]

ولحساب كتلة من 4800 سنحتاج كثافة ووحدتها ونطاق تطبيقها. لا نضع كثافة فولاذ مفترضة من الذاكرة، ولا نسمي 4800 جرامًا أو مبلغًا ماليًا. يفيد الحجم في مراجعة النموذج الذي يصفه، لكن التحويل إلى مادة مشتراة أو مستهلكة يحتاج بيانات إضافية عن العملية لم نقدمها هنا.

الطول الاسمي طول تصميم عند اكتمال المقاس؛ لا يُستنتج من الامتداد الظاهر. [2] اخترنا 150 ثابتة كاملة للمثلث في المنشور.

نؤلف نموذجًا آخر من ثلاث قطع منشورية منفصلة، طول كل واحدة 50 ومساحة مقطعها 32. طول المادة المجموع 150، وحجمها 4800. إذا تركنا بين الأولى والثانية فجوة 20، وبين الثانية والثالثة فجوة 20، يصبح الامتداد من بداية الأولى إلى نهاية الثالثة 190، لكنه لا يضيف مادة إلى الفجوتين.

ضرب 32 في 190 يعطي 6080، أكبر من حجم القطع الثلاث بمقدار 1280. الزيادة تساوي 32 في مجموع الفجوتين 40. لذلك نحتاج تعريف الطول في هذا السؤال: مجموع أطوال المادة أم امتداد ترتيبها؟ لم نقدم ترتيبًا مقبولًا للحام متقطع أو شرطًا لتباعده؛ هذه منشورات مؤلفة تشرح ما دخل الجمع.

ولو تغيرت القطعة الثالثة وحدها إلى طول 40، يصبح مجموع المادة 140 والحجم 4480، ويبقى مجموع الفجوتين 40، فيصبح الامتداد 180. تغيران في الرقمين ناتجان عن المدخل نفسه، ولا يجوز نقل امتداد 190 من النسخة القديمة إلى حجم النسخة الجديدة. الوحدة صحيحة في الحالتين، لكن حدود ما جمعناه مختلفة.

في نسخة جديدة من المثلث المتساوي نزيد الضلعين من 8 إلى 10 مليمترات، مع بقاء الزاوية قائمة. المساحة الجديدة 10×10÷2=50، بدل 32. نسبة الضلع الجديد إلى القديم 1.25، لكن نسبة المساحتين 50÷32=1.5625، أي زيادة 56.25%. ضرب البعدين معًا هو الذي صنع الفرق.

مع طول 150 يبقى الامتداد نفسه، ويصبح الحجم 50×150=7500، بدل 4800. الزيادة 2700. لا نستعمل زيادة الضلع 25% لإعلان زيادة الحجم 25%؛ حجم هذا النموذج يعتمد على مساحة مقطعه مع الطول الذي أبقيناه ثابتًا. هذه علاقة بين الأشكال المؤلفة، لا تقدير عام لاستهلاك لحام حقيقي.

في تعديل مستقل نبقي الضلعين 8 و 8، ونرفع الطول من 150 إلى 200. يصبح الحجم 32×200=6400؛ الزيادة 1600، ونسبة الحجمين 4÷3. إذا غيرنا المقاس والطول معًا إلى 10 و 200، يصبح الحجم 10000. لا نجمع 7500 و 6400؛ كل منهما ناتج نسخة مستقلة، والنسخة المشتركة لها مدخلاها الخاصان.

تُفحص أبعاد الضلع والحلق والتحدب والتقعر في وصف KOBELCO. [1] رسمنا ذو حد مستقيم، وليس وصفًا لسطح مفحوص.

نطاق ISO 17637:2016 للفحص البصري للحامات الانصهار المعدنية، وقد يشمل الوصلة قبل اللحام؛ إصدار 2016 مؤكد في 2022. [3] الشكل المؤلف ليس نتيجة فحص لوصلة فعلية.

تذكر TWI أن المسامية تحت السطح قد تكشف بالأشعة أو الفحص فوق الصوتي؛ الأشعة عادة أكثر فاعلية للمسامية، لكن المسام الصغيرة والسمك ونوع المادة تؤثر في الكشف. [4] نأخذ هذا القيد المحدد، ولا نعممه على كل نوع عيب داخلي أو على كل تجهيز.

لنفترض أن ورقة افتراضية تصرح بطول خارجي 8، وورقة أخرى تترك نتيجة فحص الداخل غير مذكورة. المعلومة الأولى لا تملأ الفراغ في الثانية. لا نزعم وجود مسام لأن النتيجة غائبة، ولا نزعم خلو القطعة منها لأن رقم الطول مكتوب. نحتفظ بالمعلومة المعروفة والسؤال غير المجاب عنه منفصلين.