واشرها

واشرها دیسک هایی از فلز یا مواد غیر فلزی هستند که در زیر مهره، یاتاقان محور یا اتصال قرار می گیرند تا اصطکاک را کاهش دهند، از نشتی، جداسازی، جلوگیری از شل شدن یا توزیع فشار جلوگیری کنند. 

نمایش تمام سازندگان واشر

انواع واشر

انواع مختلفی از واشر برای کاربردهای مختلف وجود دارد. واشر قفلی برای محکم کردن بست ها استفاده می شود. واشر فنری یک وسیله باربری است که پیش بارگیری را بین دو سطح فراهم می کند. انواع متداول دیگر عبارتند از واشر تخت، واشر C، واشر D شکل، واشر پشتی یا تکمیل کننده، واشر گلگیر، واشر SAE، واشر گشتاور و واشر شانه.

واشرهای فنری دارای نرخ فنر هستند که مشخصه ای است که محدوده انحراف و ظرفیت بار واشر را توصیف می کند. رتبه بندی انحراف و بار را می توان با چیدن واشرهای فنری به صورت سری یا موازی دستکاری کرد. اطلاعات دقیق تر در راهنمای انتخاب واشر فنری موجود است .

قانون هوک

F = -kx

کجا:

F = بار

x = انحراف "جابجایی"

k = نرخ بهار "ثابت بهار"

اندازه ها

واشرها با واحدهای طراحی امپریال یا متریک اندازه گیری و مشخص می شوند. ابعاد واشرها را می توان با مقادیر اسمی استاندارد، مقادیر اندازه گیری شده مشخص کرد یا ممکن است برای کاربردهای خاص سفارشی شود. اندازه‌های اسمی ANSI به اندازه اتصالی که واشر برای جفت شدن با آن طراحی شده است، اشاره دارد. اندازه های اسمی SAE، USS و JIS نه تنها قطر داخلی واشر را مشخص می کنند، بلکه قطر و ضخامت بیرونی واشر را نیز تعیین می کنند.

مقادیر اسمی

مقادیر اسمی ANSI که برای توصیف اندازه واشر استفاده می شود، قطر داخلی واشر را نشان می دهد. نمودار زیر تحمل این ابعاد را نشان می دهد و شامل یک کاراکتر آلفای تعیین کننده است. N برای نشان دادن سری باریک واشر ساده نوع A یا واشر SAE استفاده می شود. W به سری گسترده واشر ساده نوع A یا واشرهای USS اشاره دارد.

ضخامت / ارتفاع کار

ضخامت واشر یا ارتفاع کار یک معیار مهم طراحی برای انواع واشر است. این مقدار ممکن است برای توصیف ارتفاع کار بدون بار واشر فنری یا سطح مقطع محوری تقریباً سایر انواع واشر استفاده شود. 

ضخامت سنج برای واشرهای ساده

واشرهای تختی که از لوله یا نوار فولادی ساخته یا مهر و موم شده اند ممکن است به یک مقدار ضخامت گیج اشاره کنند. مقدار گیج یک بعد استاندارد است که برای محصولات فولادی لوله و نوار استفاده می شود. جدول زیر را می توان برای تعیین اندازه گیری امپریال استفاده کرد. 

مصالح ساختمانی

مواد ساخت و ساز خواص فیزیکی واشر را دیکته می کنند. در برخی از کاربردها که واشر تحت بارگذاری چرخه ای قرار می گیرد، مانند واشرهای فنری، استحکام تسلیم و مقاومت در برابر خستگی معیارهای مهم طراحی هستند و نیاز به استفاده از فولادهای پر آلیاژ یا فولاد فنری دارند. معمولاً زمانی که واشرها تحت بارهای سبک‌تری قرار می‌گیرند یا با سطوح نرمی که ممکن است توسط واشر فلزی آسیب ببیند، جفت شوند، از مواد نرم‌تر استفاده می‌شود. جدول زیر نشان می دهد که چگونه چندین گرید فولاد خواص مواد متنوعی را ارائه می دهند: 

دستورالعمل های مکانیکی برای اتصال دهنده ها - پیچ، مهره، پیچ و مهره، واشر، پین

مواد فلزی ساخت و ساز موجود برای واشرها عبارتند از آلومینیوم، برنج، آلیاژ پایه مس یا برنز، مس، آلیاژ پایه نیکل، فولاد فنری، فولاد، فولاد سخت شده، فولاد ضد زنگ و تیتانیوم.

مصالح غیرفلزی ساختمانی عبارتند از ABS، استال، آزبست، نمد، چرم، نایلون، پلی استر، پلی کربنات، پلی اتیلن، PVC، پلی پروپیلن، PTFE و لاستیک.

مقاومت در برابر خوردگی

فنرهای واشر غیر فولادی معمولاً برای جلوگیری از خوردگی تولید می شوند. برای واشرهای فولادی، انواع مختصری از روش های جلوگیری از خوردگی در زیر فهرست شده است. 

• فسفاته دارای یک لایه روی-فسفات و روغن محافظ در برابر خوردگی است. این برای اکثر کاربردها کافی است اما می تواند ساینده باشد.

• قهوه ای شدن سطحی اکسید شده تولید می کند که با روغن پوشیده شده است. اگرچه به خوبی فسفاته کردن نیست، اما زمانی استفاده می شود که پوشش ساینده فسفاته قابل قبول نباشد.

• پوشش های فلزی مانند روی، کادمیوم و نیکل همگی رایج هستند. روی به عنوان یک آند قربانی عمل می کند که قبل از مواد واشر توسط مواد خورنده مورد حمله قرار می گیرد. کادمیوم محافظت با کیفیت بالایی دارد، اما از نظر محیطی و بیولوژیکی سمی است. نیکل را می توان به عنوان پوشش استفاده کرد و در برابر بسیاری از مواد خورنده مقاوم است، اما از آنجایی که به عنوان کاتد عمل می کند، فلز پایه می تواند مورد حمله قرار گیرد. به همین دلیل، انکلفینیش همیشه باید یک پوشش متراکم و غیر متخلخل باشد.

• آبکاری می‌تواند تقریباً از هر فلزی به عنوان پوشش سطحی استفاده کند، اما شکنندگی هیدروژنی یکی از اشکالات اصلی این روش است که منجر به کاهش عمر خستگی می‌شود.

• پین از بدنه‌ای که لایه‌برداری می‌کند همراه با یک پودر فلزی استفاده می‌کند که در فرآیند شات پندن در واشر جاسازی می‌شود.

• اسپری‌های فلزی برای واشرهای فنری بزرگ که روش‌های آبکاری معمولی چالش برانگیز هستند، در نظر گرفته شده است. این باعث ایجاد یک پوشش ضخیم می شود، اما به اندازه سایر پوشش های فلزی به واشر چسبنده نیست.

• مواد شیمیایی یک آلیاژ نیکل-فسفر را که با یک فرآیند شیمیایی روی سطح رسوب می کند، استفاده می کند. این دارای مقاومت در برابر خوردگی و سایش برجسته است.

• پوشش داکرومت شامل تکه های روی و آلومینیوم در یک ترکیب رنگی است که روی واشر پخته می شود.

استانداردها

ASME B18.22M - این استاندارد مشخصات و ابعاد کلی واشرهای سوراخ دار مسطح، نرم (به عنوان ساخته شده) و سخت شده را که برای استفاده در کاربردهای عمومی در نظر گرفته شده است را پوشش می دهد.

ADS AGS970 - واشر (آلیاژ آلومینیوم)

منبع

globalspec