مهره کاسه نمدی یکی از انواع مهرههای صنعتی است که معمولاً به شکل ششگوش و گاهی چهارگوش تولید میشود. این نوع مهره که بهعنوان بخشی از اتصالات پیچ و مهرههای صنعتی شناخته میشود، در اتصالات پیچهای ششگوش، آلن و پیچهای متری کاربرد دارد. از نظر هندسی، مهره کاسه نمدی شباهتهایی به مهره ششگوش دارد و با استفاده از آچار بکس یا آچار فرانسه نصب میشود. یکی از ویژگیهای بارز این مهره، وجود یک لبه منحنی در قسمت بالایی آن است که یک واشر پلاستیکی (و گاهی لاستیکی) را نگه میدارد. مهره کاسه نمدی در اندازههای مختلف تا M72 تولید میشود و در اتصالات ماشینآلات صنعتی و تجهیزات هیدرولیکی کاربردی گسترده دارد.
مهره کاسه نمدی
این مهره طبق استاندارد DIN985 در گریدهای مختلف آهنی، فولادی و استنلس استیل ساخته میشود و شامل دو بخش اصلی است: بخش فلزی که بدنه و رزوههای مهره را تشکیل میدهد و بخش پلیمری که بهصورت یک واشر تخت با قطر داخلی برابر با اندازه مهره بهکار میرود. این واشر بهطور ثابت در داخل لبه بیرونی مهره کاسه نمدی قرار دارد. هنگامی که مهره بسته میشود، رزوههای تیز پیچ به تدریج این واشر پلیمری را برش زده و با پیشروی پیچ، همنشینی بهتری با قابلیت چسبندگی مناسبتری بر روی پیچ ایجاد میکند. به دلیل وجود واشر پلاستیکی و طراحی خاص مهره، قیمت مهره کاسه نمدی در مقایسه با مهرههای ششگوش ساده که بر اساس استاندارد DIN943 تولید میشوند، بالاتر است.
کاربرد مهره کاسه نمدی
مهره کاسه نمدی که به نام مهره قفلی نیز شناخته میشود، یکی از پرکاربردترین انواع مهرهها در صنعت است. کاربرد اصلی این مهره در مکانهایی است که نیاز به آببندی بینقص وجود دارد. همچنین در مکانهایی که لرزشهای شدید مشاهده میشود، استفاده از مهرههای کاسه نمدی توصیه میشود. وجود لایه پلاستیکی در ساختار این مهره که بهعنوان واشر عمل میکند، نقش مهمی در افزایش مقاومت و چفت شدن در برابر لرزش دارد. بنابراین، استفاده از این مهره محدود به یک حوزه خاص نیست و در هر صنعتی که نیاز به آن احساس شود، میتوان از مزایای آن بهرهمند شد.
استاندارد مهره کاسه نمدی
این مهره در انواع مختلفی از جنسها در بازار موجود است. رایجترین مواد مورد استفاده شامل آهن، پلاستیک و فولاد هستند. این مهرهها به صورت دندههای میلیمتری و اینچی طراحی و تولید میشوند. یکی از مسائل کلیدی در تولید این مهرهها، رعایت استانداردهای مربوطه است. این مهره تحت استانداردهای مختلفی تولید میشوند که معتبرترین و بهترین آنها عبارتند از:
- استاندارد ISO 7040
- استاندارد UNI 7473
- استاندارد DIN 985
- استاندارد EN 10511
- استاندارد DIN 982
- استاندارد DIN آلمان
مزایای کاربرد مهره کاسه نمدی
بیشتر ماشینآلات صنعتی بهصورت دینامیک عمل میکنند و معمولاً دارای بخشهای متحرکی هستند. این دینامیک و حرکت، ناگزیر ارتعاشاتی را تولید میکند که به اتصالات پیچ و مهره منتقل میشود و یکی از عوامل اصلی باز شدن اتصالات پیچ و مهرهای محسوب میشود. برای جلوگیری از این مشکل، روشهای مختلفی وجود دارد که استفاده از مهره کاسه نمدی، واشرهای فنری و واشرهای قفلی از جمله این راهحلها هستند.
نصب و بسته شدن مهره کاسه نمدی بر روی پیچها در اتصالات ماشینآلات صنعتی، که معمولاً از نوع پیچ ششگوش (Hex) یا پیچ آلن (Cap) هستند، باعث میشود که با پیشروی پیچ در داخل مهره، واشر پلیمری یا لاستیکی که بهطور ثابت در لبه مهره قرار دارد، توسط دندههای پیچ برش خورده و با چسبندگی بالا بر روی سطح رزوههای پیچ قرار گیرد. این همنشینی واشر پلیمری بر روی رزوهها نیاز به گشتاور بیشتری برای پیشروی اتصال دارد و دو مزیت اصلی به همراه دارد:
اولاً، پس از نصب کامل مهره کاسه نمدی بر روی پیچ، چسبندگی پلیمر بر روی دندهها باعث میشود که در اثر ارتعاشات ماشینآلات مکانیکی، اتصال پیچ و مهره در آستانه باز شدن قرار نگیرد. ثانیاً، در بسیاری از ماشینآلات صنعتی، با مسدود نگهداشتن درزهای بین پیچ و مهره، نقش آببند را ایفا میکند؛ به همین دلیل به این مهره، نام مهره کاسه نمدی داده شده است.
گریدهای فولادی مهره
آلیاژهای فولادی از ترکیب درصد بالایی از عنصر آهن و مقادیر کمی از کربن، گوگرد، فسفر و سایر عناصر غیرفلزی تولید میشوند. به دلیل قیمت پایین و فراوانی بالای آهن نسبت به سایر فلزات، و همچنین امکان تغییر خواص مکانیکی فولاد با تغییر درصد کربن، این آلیاژها کاربرد گستردهای در تولید انواع پیچ و مهره، از جمله مهره کاسه نمدی دارند. به همین خاطر، از آلیاژهای مختلف آهنی و فولادی با ویژگیهای چکشخواری و مکانیکی متنوع برای تولید مهرههای کاسه نمدی استفاده میشود.
کلاسهای 4 و 5، پایینترین گریدهای مهره کاسه نمد آهنی هستند که در ترکیب شیمیایی خود حداقل مقدار کربن را دارند و مقاومت کششی پایینی دارند. این مهرهها فقط بهصورت دندههای درشت تولید میشوند. مهره کاسه نمدی آهنی کلاس 4 دارای تنسایل 380 مگاپاسکال و کلاس 5 دارای تنسایل 500 مگاپاسکال است و بهصورت چکشخوار عرضه میشود. این گریدهای پایین آهنی معمولاً بهصورت آبکاری شده با گالوانیزه سرد و با رنگ نقرهای براق در بازار موجود هستند.
کلاس فولادی پیچ خشکه کلاس 8 یکی از پرکاربردترین گریدهای مهره کاسه نمدی فولادی محسوب میشود که از آلیاژهای پر کربن فولاد تولید شده و پس از فرآیند تولید، تحت عملیات سختکاری حرارتی قرار میگیرد. این کلاس از مهره بر روی انواع پیچهای ششگوش خشکه، پیچهای آلن خشکه و پیچهای متری خشکه نصب میشود و دارای تنسایل 800 نیوتن بر میلیمتر مربع است. این نوع مهرهها هم بهصورت آبکاری شده با گالوانیزه گرم و سرد و هم بهصورت زاجکاری شده با رنگ مشکی مات در بازار قابل تهیه هستند.
