امروزه در دنیای فنی، ابزارهای بسیار ریزی تولید می‌شوند که می‌توانند تاثیرات مفیدی را از خود به جای بگذارند. یکی از همین ابزارها، واشرها هستند. آنها ابزاری ساده، اما در عین حال پر کاربرد هستند. این وسیله، نقشی حیاتی در بین اتصالات ایفا می‌کند و نمی‌توان استفاده از آنها را نادیده گرفت. از همین رو، ما تصمیم گرفتیم مطلبی در خصوص این وسیله و ویژگی‌های آن در سایت فرامکانیک تهیه کنیم. همچنین درخصوص انواع واشر و کاربرد هریک به صورت جداگانه صحبت می‌کنیم. سپس در نهایت نکاتی برای خریداران واشر آورده‌ایم که مطالعه‌ی آن برای شما جالب خواهد بود.
واشر (Washers) و انواع آن
دید اکثر افراد در خصوص واشر، یک قطعه‌ی ریز و سیاه رنگ است که کاربرد چندانی ندارد، در حالیکه واقعیت اینگونه نیست. واشرها اتصال دهنده های چند منظوره هستند که برای کاربردهای مختلف حیاتی هستند. با خواندن ادامه این مطلب، چنین تصوری به صورت کامل کنار می‌رود.
واشر چیست؟
واشرها بصورت حلقه و در ضخامت‌های متفاوت ساخته می‌شوند. آنها سوراخی در دل خود دارند. جایگاه آنها بین بدنه و مهره است. درباره‌ی جنسشان باید گفت که بیشتر بصورت فلزی یا لاستیکی هستند. پیچ و مهره‌ای که قرار است واشر در آن استفاده شود، عامل تعیین کننده‌ای برای انتخاب جنس این ابزار است. ضخامت قطعه و اندازه‌ی قطر سوراخ و قطر دیسک مواردی هستند که موجب ایجاد تفاوت بین انواع واشر می‌شود.
واشرها دو وظیفه اصلی دارند؛ اولا: توزیع فشار مهره یا سر یک اتصال دهنده مانند پیچ و مهره به طور یکنواخت و بدون آسیب بر روی سطح توسط واشر تقسیم شده، دوما: اطمینان از فشار دادن مهره بر روی سطح صاف برای کاهش احتمال شل شدن در طول زمان.
واشر چیست؟
متریال مصرفی در خرید واشر
واشرها از متریال و مواد مختلفی ساخته می‌شوند که محبوب ترین آنها فولاد کربنی گالوانیزه و فولاد ضد زنگ است. فولاد کربنی قوی تر از فولاد ضد زنگ است، اما فولاد ضد زنگ مانند فولاد کربنی زنگ نمی‌زند یا خورده نمی‌شود. واشر فلزی دیگر شامل روی، مس، برنج و آهن است. همچنین میتوانید واشرهای تخصصی مانند واشر پلاستیکی، واشر لاستیکی، واشر سرامیکی و واشر فنلی را پیدا کنید.
بسیاری از انواع واشر خاص وجود دارند که فراتر از استفاده عمومی هستند تا به جلوگیری از خوردگی کمک کنند، کاهش اصطکاک، نشتی، جداسازی، جلوگیری از شل شدن یا توزیع فشار، ظاهری زیباتر و به عنوان عایق در کاربردهای الکتریکی انجام وظیفه کنند. در بازار، واشر در سایز های مختلف به صورت استاندارد موجود می‌باشد که بر حسب نیاز قطعه و نحوه نصب آن یکی از انواع مدل های واشر را انتخاب و خرید می‌کنیم. با این حال، انتخاب نوع مناسب واشر برای یک پروژه می‌تواند پیچیده تر از آن چیزی باشد که به نظر می‌رسد. این راهنما انواع بسیاری از واشرها و اهداف توصیه شده آنها را فهرست و شرح می‌دهد.
مهم‌ترین کاربرد واشر
مهم‌ترین کاربرد واشر
بیشترین کاربردی که این قطعه دارد پخش بار است. اکنون ما به غیر از مورد اصلی ذکر شده، برای شما لیستی از کاربردهای دیگر این قطعه پر مصرف آماده کرده‌ایم.
لرزش را جذب می‌کند: واشر ضد لرزش باعث حفاظت یک شیء در مقابل ارتعاشات تهاجمی شیء دیگر می‌شود. برای آن که لرزش از بین برود، باید از واشری استفاده کنیم که جنس آن نرم باشد، مثلا لاستیک و اورتان مناسب این کار هستند. بنابراین هیچ وقت از واشر فلزی برای جذب لرزش استفاده نکنید.
باعث می‌شود که از نفوذ مایعات جلوگیری شود: بدین منظور هم باید مثل مورد قبلی، از واشر‌هایی با جنس نرم استفاده شود. از واشر‌هایی که چنین قابلیتی دارند معمولا در اتصالات آبی استفاده می‌شوند.
فضای خالی بین اتصالات را پر می‌کند: یکی دیگر از کاربرد قطعه، پر کردن فضای تهی بین اتصالات می‌باشد.
باعث می‌شود که واشر اصلی در اثر فشار خم نشود: فرض کنید در یک اتصال، آنقدر فشار وارد شده از سوی پیچ به واشر اصلی زیاد می‌شود که احتمال خم شدن واشر وجود دارد. راهکار این مشکل، استفاده از یک واشر کوچکتر، زیر واشر اصلی است.
استفاده از واشر، حفاظت از قطعه اصلی را به دنبال دارد: گاه در یک اتصال بدلیل چرخش مهره، احتمال خوردگی یا آسیب به قطعه‌ی اصلی بالا می‌رود. پس باید در این شرایط از یک واشر استفاده کنیم، زیرا واشر می‌تواند با ایجاد اصطحکاک، استحکام قطعه را حفظ کند.
باعث جلوگیری از شل شدن پیچ و مهره از یکدیگر می‌شود: یک واشر مناسب می‌تواند پیچ و مهره را کاملا در هم سفت نگه دارد.
امروزه در صنایع مختلف، از واشرهای متنوعی استفاده می‌شود. این وسیله براساس کاربردی که در صنعت دارد در اندازه و اشکال مختلفی تولید می‌گردد. انواع واشر به شرح زیر است.
تخت یا ساده
تخت ضربه گیر
فنری
منحنی
بلویل یا مخروطی
قفل کننده یا قفلی
برجسته
سیل کننده
لب پر
مربعی
شانه
C شکل
ضد آب
کلینگریت
منجید دار
در ادامه راجع به هر یک از این واشرها و کاربردهای آنها به تفکیک نکاتی ذکر کردیم که مطالعه‌ی آنها اطلاعات جالبی را در اختیار شما می‌گذارد و معلومات شما را در این حوزه گسترش خواهد داد.
واشر چیست؟- کاربرد واشر در صنعت
واشر تخت یا ساده
از کلمهی واشر اولین ذهنیتی که پیش می‌آید یک دیسک سخت است که در دل خود یک سوراخ دارد. همین عبارت، ساده‌ترین تعریف نوع تخت یا ساده‌ی این ابزار کوچک و کاربردی است. در میان دنیای متنوع این اتصالات، ساده‌ترین شکل، متعلق به واشر تخت است. بیایید با هم یک سناریو ساده را تصور کنیم. پیچی در حال عبور از مرکز واشر ساده است، وجود این بخش باعث می‌شود که فشار مهره، بر روی تمام سطح بصورت یکنواخت وارد شود. علت توزیع بار این است که واشر تخت باعث صاف ماندن سطح زیرین پیچ و مهره می‌شود. بیشترین کاربرد نوع تخت، مربوط به زمانی است که در مناطق بزرگ، قصد توزیع فشار، محافظت از سطح زیرین و اصلاح اندازه دهانه را داشته باشیم. همچنین پر کردن فضای خالی و استحکام بخشیدن به اتصالات از موارد دیگر استفاده از این نوع است.
واشر تخت یا ساده
واشر تخت ضربه گیر یا دور پهن
در صنعت با نام فندر، دور پهن یا ضربه گیر شناخته می‌شود. بعضی افراد، واشر تخت ضربه گیر را زیر گروه نوع تخت یا ساده می‌دانند و برخی دیگر هم آن را در دسته بندی جدایی قرار میدهند. دو عامل ضخامت بیشتر بدنه و زیاد بودن قطر خارجی نوع ضربه گیر نسبت به نوع ساده باعث ایجاد تفاوت بین این آنها می‌شود.
نوع تخت ضربه گیر مساحت بزرگی دارد. به همین دلیل می‌تواند بار بیشتر را نیز تحمل کند و قدرت ضربه پذیری بالاتری داشته باشد. پس گزینه‌ی مناسبی است برای صنایعی که با فلزات نرم( مانند آلومینیم) یا چوب سر و کار دارند. البته کاربردهای دیگر این قطعه در خودرو سازی، لوله کشی، تابلو، پنل‌ها و دیوارهای خشک به وفور به چشم می‌آید.
واشر تخت ضربه گیر یا دور پهن
واشر ضربه گیر، یک واشر تخت با قطر بیرونی بزرگتر متناسب با سوراخ مرکزی آن است. آنها یک بار را به طور مساوی در سطح وسیعی توزیع میکنند. واشرهای تخت که قطر بیرونی آنها بیش از سه برابر قطر داخلی است، معمولاً واشر فندر یا دور پهن نامیده می‌شوند.
قطر بیرونی بزرگ سطح باربری گسترده ای را فراهم می‌کند
شکل به صورت گرد
برای توزیع نیرو/تنش استفاده می‌شود و می‌تواند سوراخ های بزرگ را بپوشاند
با نام Split Lock نیز معروف است. فرض کنید یک دیسک با فولاد فنر برش بخورد و سطح دیسک از یک سو به دو نیمه تقسیم شد و باعث ایجاد دو لبه شود. از تعریفی که ارائه شد شمایل این قطعه به راحتی قابل تصور است. لبه‌های ایجاد شده توسط شیار باعث می‌شود که آنها هم سطح نباشند. بنابراین همانطور که از شکل و نامش پیداست این قطعه خاصیت فنری دارد. به همین علت، در گرفتن ارتعاشات و لرزش‌ها می‌تواند کارآمد باشد. این اتصال فنری، خاصیت جالب خود را مدیون طراحی لبه‌هایش است. واشر فنری در یک اتصال آن قدر سفت و محکم بسته خواهد شد که لبه‌های آن نسبت به یکدیگر تراز می‌شوند. بنابراین چنانچه از نوع فنری این قطعه استفاده شود، استحکام اتصال و حفاظت از پیچ، مهره و قطعه‌ی اصلی را به دنبال دارد.
نقشه و ساختار واشر فنری – Split Lock
به طور تجربی اثبات شده است که گاهی واشر فنری، در قفل کردن پیچ و مهره ها ناکارآمد می‌باشند و حتی می‌توانند به مرور زمان به شل شدن خود کمک کنند. در کارها و نیروهای کوچک، هنگامی که لبه های واشر پس از سفت شدن از هم فاصله دارند، این فاصله باعث قفل کردن و اعمال پیش بار اضافی بر روی پیچ یا مهره می‌گردد. ولی هنگامی که نیرو بسیار زیاد باشد بطوری که باعث صاف شدنلبه چاکدار واشر فنری شود، خاصیت قفل کنندگی واشر از بین می‌رود. برای نیروهای اضافی ترجیحا از واشرهای دندانه دار خارجی یا داخلی استفاده کنید. واشر های قفل کن دندانه‌دار با لبه های دندانه دار خود مهره یا بست رزوه ای را با نیروی قابل توجهی در جای خود نگه می‌دارند.
نقشه و ساختار واشر فنری – Split Lock
واشرهای فنری برای جلوگیری از شل شدن پیچ یا بست استفاده می‌شود و به طور موثر پیچ را در جای خود “قفل می‌کند”.
نوع منحنی، از زیر گروه‌های نوع فنری این قطعات است، اما در ظاهر با هم تفاوت دارند. مثلا نوع منحنی، شبیه دیسکی موج دار است. اما هیچ برشی در دیسک وجود ندارد. این قطعه می‌تواند در دو جهت چرخش داشته باشد و شکلی شبیه به ظاهر خود( موج وار)، ایجاد کند. نوع منحنی، قادر به تحمل بارگیری زیاد و انحراف مطلوبی است. بر روی شافت(شفت)، نوع منحنی می‌تواند نقش جدا کننده را نیز ایفا کند.
اگر نمی‌دانید شافت( شفت) چیست، باید بگوییم که شبیه یک میله‌ی فلزی است که از آن به عنوان انتقال دهنده نیرو یا گشتاور از شیء‌ای به شیء دیگر استفاده می‌شود. آنها به عنوان فنرهای بالشتکی یا فاصله‌دهنده روی یک شفت عمل میکنند. واشرهای فنر موج دارای ظرفیت بار متوسط و محدودیت انحراف هستند. بیشتر به عنوان بالشتک یا فاصله دهنده استفاده می‌شود. برای ادامه آموزش شافت از این قسمت کلیک کنید.
واشرهای منحنی که معمولاً به آنها فنرهای موجی یا فنرهای موجدار نیز گفته می‌شود، برای جذب تنش ناشی از بارهای فشاری محوری استفاده می‌شوند و به عنوان یک بالشتک عمل میکنند. امواج واشر موج تماس 3، 4 یا 6 نقطه ای را ایجاد می‌کند که منجر به ظرفیت باربری بیشتر و دامنه انحراف متوسط می‌شود. ارتفاع و ضخامت مواد عملکرد بار را تنظیم می‌کند. واشرهای فنری موجی معمولاً در کاربردهای بارگذاری رانش برای انحرافات کوچک، به ویژه در جاهایی که فضای شعاعی محدود است، استفاده می‌شوند. واشرهای موجی می‌توانند به جبران انحرافات تحمل در فرآیند مونتاژ و کاهش شل شدن ناشی از ارتعاش کمک کنند.
مزیت
موجود در کربن و فولاد ضد زنگ
ارائه شده در پوشش های گالوانیزه روشن (شفاف)، گالوانیزه زرد و اکسید سیاه
نسبت به فنرهای کویل سنتی به فضای عملیاتی کمتری نیاز دارد
بارهای اعمال شده را به طور یکنواخت توزیع می‌کند
حداقل تداخل لبه تیز یا صفرا
این نوع واشرها در دو جهت می‌چرخند و شکل موج مانندی را تشکیل میدهند.
واشرهای فنری موجی دارای ظرفیت بارگذاری و انحراف محدود هستند.
فنرهای موجی یا فنرهای موجدار
واشر بلویل یا واشر مخروطی
این قطعه به ظاهر تا حدودی شبیه یک مخروط است، به همین دلیل با نام واشر مخروطی نیز شناخته می‌شود. البته برخی این اتصال را بشقابی یا فنجانی نام گذاری کرده‌اند. اما جدا از اسم‌های گوناگونی که دارد، ویژگی‌های این شیء موجب محبوبیت روز افزونش در صنایع امروزی شده است. برای مثال، این قطعه توانایی فوق العاده‌ای در تحمل و کنترل نیروهای سنگین دارد. اما پرسشی که به وجود می‌آید این است که چگونه چنین اتصالی قادر است این حجم از فشار را طاقت بیاورد؟
پاسخ بسیار ساده است. این قطعه ساختاری دو طرفه دارد. به همین دلیل می‌تواند هنگامی که تحت فشار‍‌های سنگین و زیاد است، با ایجاد انحرافات کوچک، این حجم از بار را پشتیبانی کند.
washer مخروطی
واشر مخروطی، یک پوسته مخروطی است که می‌تواند در امتداد محور خود به صورت استاتیک یا دینامیکی بارگذاری شود. واشر Belleville نوعی فنر به شکل واشر است. این شکل مخروطی مانند است که به واشر خاصیت فنر می‌دهد. خواص انحراف بار واشر مخروطی به ارتفاع و نرخ ضخامت آن بستگی دارد. برای پروژه هایی از جمله انبساط حرارتی استفاده می‌شود.
مزیت
افزایش خاصیت ارتجاعی اتصال
شکل گرد
کاربرد برای پروژه هایی که شامل انبساط حرارتی هستند.
استفاده مناسب برای جذب ضربه و حفظ کشش تحت بارهای دینامیکی خوب است.
تحمل نیروی بسیار سنگین را با انحرافات کوچک
در طول انبساط و انقباض حرارتی یک آرایش را تحت کشش نگه می‌دارند.
خواص انحراف بار واشر مخروطی به ارتفاع و نرخ ضخامت آن بستگی دارد.
در صنعت به واشر قفلی نیز معروف است. زمانی از این قطعه استفاده می‌شود که در یک اتصال، به دنبال لرزش شدید یا گشتاور، احتمال آن که چرخش یا اصطحکاک رخ بدهد زیاد باشد. در صنایع امروزی نوع قفل کننده این محصول، در اشکال مختلفی تولید شده است که معمولا شش برگ در طراحی آنها دیده می‌شود. زمانی که یک مهره با واشر قفلی درگیر می‌شود، دنده‌های مهره محافظت می‌شود و در اتصال مذکور لقی به سختی به وجود می‌آید. کاربردهای این قطعه به شرح زیر است:
در صنعت خودرو سازی
هوافضا
لوازم خانگی
امروزه در صنعت، واشرهای قفل کننده سه مدل مختلف دارند. بیایید بصورت کوتاه نگاهی به این مدل‌ها داشته باشیم.
لطفا توجه داشته باشید که بعضی افراد به جای کلمهی “دندانه” از “ستاره” یا ” خورشیدی” استفاده میکنند. پس اگر عبارت “واشر قفلی ستاره داخلی” را شنیدید، تعجب نکنید.
واشرهای قفل کن دندانه‌دار برای جلوگیری از شل شدن مفاصل پیچ با استفاده از اصطکاک طراحی شده‌اند. هنگامی که مفصل پیچ، سفت می‌شود، این دندانه ها به سطح مقابل گیر می‌خورند.
واشر قفل کننده – خورشیدی
انواع واشر قفل کننده
قفل کننده دندانه داخلی: در این قطعه بجای سوراخی در میان دیسک، دندانه‌هایی وجود دارد و انگار در دل خود ستاره‌‌ای جا داده است، به همین دلیل به آن ستاره داخلی هم می‌گویند. زمانی که قرار است اتصال نیروی کمتری را تحمل کند، از این نوع استفاده می‌شود.
قفل کننده دندانه خارجی: در این قطعه قطر بیرونی، شبیه یک ستاره با دندانه‌های فراوان است. به همین دلیل به آن ستاره خارجی هم گفته می‌شود. این نوع، نسبت به قفل کننده دندانه داخلی تحمل بار بیشتری را دارد. دندانه‌های خارجی باعث می‌شوند که سر اتصال شل نشود. اگر در اتصال عمل پیچش به شدت و یا در دفعات زیاد رخ بدهد، انتخاب قفلی دندانه خارجی، بسیار هوشمندانه است.
قفل کننده گوه‌ای: در قسمت میانی این قطعه، انگار یک گوه وجود دارد، به همین دلیل است که به این اسم شناخته شده است. اگر اتصال دارای ارتعاشات زیادی باشد باید از این نوع در آن انتخاب شود. این قطعه در اتصال قفل می‌شود و اتصال یاد شده بسیار محکم خواهد بود.
انواع واشر- موارد کاربرد
قفل کننده دندانه داخلی
واشرهای قفل کن دندانه داخلی دارای قطر بیرونی استوانه ای با چندین دندان در امتداد قطر داخلی هستند که با زاویه نامعلومی با سطح واشر در یک راستا قرار دارند. آنها برای استفاده با اتصالات با عمق کم طراحی شده‌اند. هنگامی که محکم می‌شوند، دندانه ها در حالی که در برابر نیروی فشاری مقاومت میکنند، به سطح مقابل برخورد میکنند و در آن فرومیروند. این نوع واشر قفلی از تعداد زیادی دندانه در قطر داخلی تشکیل شده است که مهره یا پیچ را بریده‌اند. واشر داخلی قفل دندان از شل شدن سر اتصالات با استفاده از لبه دندانه ها جلوگیری می‌کند. این نوع دندانه‌ها می‌توانند ضربه و لرزش را نیز جذب کنند.
قفل کننده دندانه داخلی
قفل کننده دندانه خارجی
واشرهای قفل دندانه خارجی دارای قطر داخلی استوانه ای با چندین دندان در امتداد قطر بیرونی هستند که با زاویه نامعلومی نسبت به سطح واشر در یک راستا قرار دارند. آنها برای استفاده با بست های عریض طراحی شده اند. هنگامی که محکم می‌شوند، دندانه ها در حالی که در برابر نیروی فشاری مقاومت میکنند، به سطح مقابل برخورد میکنند و در آن فرومیروند.
این نوع واشر قفلی دارای دندانه های زیادی در قطر بیرونی خود است که در یک سطح بریده و فشرده سازی شده هستند. واشر قفل خارجی دندانه با استفاده از عمل استرات (strut action) دندانه ها، از شل شدن سر بست جلوگیری می‌کند.
آنها در زیر پیچ های سر بزرگ مناسب تر عمل میکنند. واشر قفل کن دندانه خارجی حداکثر مقاومت پیچشی را ایجاد می‌کند. برای قفل کردن اتصالات با ارتفاع سر عمیق در جای خود استفاده می‌شود.
قفل کننده دندانه خارجی
واشر برجسته
ساختار این قطعه به صورتی است که از یک سو حالت برآمدگی داشته باشد و از سوی دیگر همان قسمت حالت فرو رفتگی دارد. پیچ در این اتصال به صورت کامل فرو می‌رود. این واشر از نظر فنی کارایی ندارد و صرفا جنبه‌ی زیبایی دارد.
Sealing washer ، نام لاتینش است. کاربرد این قطعه جلوگیری از ورود و خروج مایعات و هوا است. به همین منظور ساختار جالبی برای آن در نظر گرفته شده است. سیل کننده از یک لایه فلزی و یک لایه لاستیکی(جنس آن نئوپرین، لاستیکی یا نئوپرن) تشکیل می‌شود. عدم نفوذ پذیری مایعات توسط این قطعه، به دلیل وجود همین لاستیک است.
هنگامی که این نوع واشر ها در کاربرد و جایگاه خود به عنوان اب بند نصب می‌شوند، مواد بر روی یک سطح انعطاف پذیر یا غیر قابل انعطاف فشرده می‌شوند تا به طور دائم در هر محیط عملیاتی، چه طبیعی و چه صنعتی، محفوظ و غیرقابل نفوذ باقی بمانند.
واشرهای آب بندی، پولک های دایره ای با سطح مقطع مستطیلی هستند. آنها معمولاً از مس آنیل شده، آلومینیوم آنیل شده و الیاف ساخته می‌شوند. آنها برای اطمینان از آب بندی در کوپلینگ های هیدرولیک در جایی که فشار زیاد نیست استفاده می‌شود.
نام دیگر این Washer ها، واشر شیروانی نیز می‌باشد
واشر لب پر یا D شکل
فرض کنید شما در نزدیکی کنج یک دیوار محدودیت فضا دارد، در چنین شرایطی نمی‌توانید برای اتصال خود از یک واشر تخت استفاده کنید. الزام و اهمیت وجود این قطعه نیز در اتصال بسیار زیاد می‌باشد. راهکار چه می‌تواند باشد؟
نوع لب پر دردسرهای این مشکلات را برطرف کرده است. ساختار این قطعه شبیه به نوع تخت می‌باشد، با این تفاوت که یک بریدگی در یک سوی آن وجود دارد.
واشر مربعی
این قطعه‌ی کوچک نیز مثل سایر هم خانواده‌هایش، نام خود را بخاطر شکل ظاهری که دارد به دست آورده است. در این نوع خاص از واشرها، بیشترین جنسی که به چشم می‌آید، فولاد است. اما گاهی به دلیل محدودیت مالی یا دلایل دیگر از فلزات دیگر هم در ساخت قطعه‌ی مذکور به ندرت استفاده می‌شود. وظیفه این ابزار هم، پخش بار و محکم کردن اتصالات است.
با نام‌های مرحله و فلنج نیز این قطعه شناخته می‌شود. این قطعه، از نظر ظاهری از یک استوانه و یک دیسک تشکیل شده است و شمایلی شبیه به قارچ دارد. کاربرد این واشر نسبت به سایر هم خانواده‌های خود متفاوت است. اصلی‌ترین کاربردش در عایق بندی اتصالات مختلف الکترونیکی مثل سیم، پیچ و … می‌باشد. جنس به کار رفته در این قطعه موارد زیر است.
الیاف شیشه
نایلون
فنولیک
همانطور که گفته شد، عمده‌ترین کاربرد این ابزار در صنایع برقی است، زیرا در این صنعت باید واشرها از مواد غیر رسانا باشند، اما گاهی هم این قطعه را از جنس فلز می‌سازند.
واشر شانه
واشرهای شانه از یک نوع ساختار شانه ای تشکیل شده اند. آنها برای محافظت از پیچ‌ها، سیم‌ها یا هر عنصری از بقیه مجموعه استفاده می‌شوند. آنها در فایبر شیشه، فنولیک، نایلون، PCTFE، PTFE و فلزات موجود هستند.
واشر C شکل
بیایید با هم راجع به ظاهر این قطعه یک تصویرسازی داشته باشیم. ظاهر آن شبیه به یک واشر تخت است، اما اختلاف آن در این است که که از سمت قطر داخلی به قطر خارجی برشی مستطیلی شکل بر روی سطحش دارد. همین شکل فیزیکی باعث شده است که چنانچه این قطعه در یک اتصال آسیب ببیند، بدون اینکه اتصال مذکور باز شود، واشر تعمیر یا اصلاح شود. این نوع هم مانند سایر هم خانواده‌های خود نقش پر‌رنگی در صنعت ایفا می‌کند وکاربردهای مختلفی دارد.
واشر C شکل
C-Washer مورد استفاده در هر زمان ممکن است نیاز به تنظیم یا تعویض داشته باشد، بدون اینکه بست را جدا کنید.
اتصال c شکل- به شما کمک می‌کند بدون باز کردن اتصال به راحتی تعمیر یا تعویض قطعه را انجام دهید.
از آنجا که در هنگام تولید این قطعه عملیات مونتاژ زیادی بر روی آن انجام می‌گیرد، به آن واشر اتمام نیز گفته می‌شود. ساختار این قطعه به گونه‌ای است که به راحتی سر بست در پیشخوان طراحی شده قرار خواهد گرفت. به همین دلیل است که ایمن شدن سطح از ویژگی‌های بارز این قطعه است. ابزار مذکور در شکل‌های مختلفی تولید می‌شود، برای مثال ممکن است به حالت شناور زاویه‌ای باشد یا به شکل شناور 90 درجه ساخته شود. البته به صورت دارای فلنج، فلنج رول شده یا اصلا بدون فلنج هم در بازار وجود دارد.
شاید این پرسش در ذهن شما ایجاد شود که فلنج چیست؟
تعریف فلنج تا حدودی گیج کننده است اما مثال ارائه شده به راحتی می‌تواند به درک شما کمک کند. فرض کنید دو لوله برای آن که به هم متصل شوند، عملیات جوشکاری بر روی آنها صورت گرفته است. حال برای آن که بخواهیم بنابر دلایلی دو لوله‌ی یاد شده از یکدیگر جدا و مجدد به هم متصل شوند، باید عملیات برشکاری و جوشکاری را از نو انجام دهیم. در حالی که اگر از فلنج در اتصال استفاده می‌شد از آنجا که ساختاری پیچ و مهره‌ای دارد، به راحتی و بدون هزینه امکان باز و بسته شدن پیچ و مهره فراهم بود.
واشرهای ضد آب عملکردی مشابه واشر تخت دارند، اما سطح باربری را برای پیچ های سر صاف فراهم میکنند. یک برنامه اضافی ارائه عملکرد آب بندی برای پیچ های سر تخت است.
واشر ضد آب
واشرهای ضد آب که گاهی اوقات به عنوان واشر تکمیلی نامیده می‌شوند، دارای یک کانتر سینک هستند که سر بست را می‌گیرد. هنگامی که محکم می‌شوند، سطحی صاف را فراهم میکنند و در اشکال مختلفی از جمله فرورفتگی 90 درجه، فرورفتگی زاویه ای، فلنج، بدون فلنج و فلنج نورد در دسترس هستند.
ویژگی ها
اجازه می‌دهد تا پیچ های سر صاف یا بیضی شکل صاف شوند.
شکل بصورت گرد
استفاده و امکان ظاهری کامل را فراهم می‌کند
واشر ضد آب- بر اساس نوع نیازمندی آن، در شکل مختلف تولید می‌شود.
واشر کلینگریت
در بازار و صنایع علاوه بر کلینگریت، با نام کاغذی هم شناخته شده است. اگر در اتصالی از این ابزار استفاده شود، به غیر از آنکه توزیع بار و استحکام اتصال یاد شده را همراه خواهد داشت، موجب آب بندی اتصال نیز می‌شود. همچنین این قطعه باعث جلوگیری از خارج شدن گاز، آب و هر سیال دیگر خواهد شد. معمولا از جنس نسوز در ساختار آن استفاده می‌شود. همین موارد باعث شده است که نوع کلینگریت تبدیل به ابزاری کارآمد در صنایع شود. این ابزار بیشترین استفاده را در کسب و کارهای زیر دارد.
صنایع پتروشیمی
کارخانه‌ها
کارگاه‌ها
صنایع خودرو سازی
تولید ماشین آلات مختلف
اما آیا هم خانواده‌های دیگر این ابزار نمی‌توانند همین نقش و کارکرد را داشته باشند؟
مهندسان و اهل فن در چنین شرایطی براساس آنکه اتصال در چه دمایی قرار دارد، چه حجمی از فشار را تحمل می‌کند و تا چه اندازه‌ای باید مقاومت در مقابل مواد شیمیایی داشته باشد، انتخاب میکنند که کدام قطعه مناسب‌تر است.
این قطعه معمولا با نام‌های واشر شیر و لوله آب شناخته می‌شود. عموما جنس به کار رفته در آنها پلیمر است. اما در بازار بنابر نیاز ممکن است در ساختارش از فلز یا لاستیک هم استفاده شود. به هر حال طراحی این قطعه به گونه‌ای است که توان تحمل فشار و مقاومت بالایی در مقابل آب داشته باشد و دچار سایش زود هنگام نشود. بنابراین در کسب و کارهایی که با مایعات و آب سر و کار دارند گزینه‌ای مطلوب است. سعی کردیم لیستی کوتاه از کاربردهای این قطعه کوچک را بیاوریم.
نوع منجید دار، در صنایعی که نیازمند به عایق کردن لوله خم سرد هستند، ابزاری مفید است.
عایق بندی خطوط آب از دیگر کاربردهای این قطعه می‌باشد.
اگر می‌خواهید بین دو فلنج آب بندی انجام شود، نوع منجید قادر است به شما در این امر کمک کند.
نوع منجید دار- مواد پلیمری در ساختارش موجب مقاومت این محصول در برابر نفوذ آب می‌شود.
واشر منجید دار
تورک واشر
واشر گشتاور نوعی واشر است که برای استفاده در یک ماده نرم و قابل نفوذ طراحی شده است که احتمالاً یک پیچ نمی‌تواند در داخل آن محکم بسته شود. به عنوان مثال، پیچ و مهره ها در چوب های نرم به مرور زمان شل می‌شوند، به خصوص اگر محیط اطراف مستعد ایجاد تاب خوردگی قابل توجه، متغیر در دما باشد، یا اگر خود چوب یا پیچ بار متغیری را تحمل کند. واشر تورک از یک سوراخ مربعی شکل و چنگال های بیرونی تشکیل شده است که از چرخش پیچ با آن هنگام بستن پیچ جلوگیری می‌کند.
واشرهای گشتاور برای مبارزه با شل شدن پیچ ها در طول زمان به روش های زیر طراحی شده اند:
چهار شاخک که در مواد فرو می‌روند و پیچ را در جای خود محکم میکنند
شاخک ها سطح تماس بین سطح مقابل، واشر و پیچ را افزایش میدهند
برای جلوگیری از شکستگی آنها از یک ورق فلزی به روش پانچ ضرب می‌شوند
تورک واشر
استاندارد واشر ها
Measurement System
Standard
Description
Inch Series
ANSI/ASME B18.21.1
Lock Washers
Metric
ANSI/ASME B18.21.1M
Lock Washers
Inch Series
ANSI/ASME B18.22.1
Plain Washers
Metric
ANSI/ASME B18.22M
Plain Washers
Inch Series
ANSI/ASME B18.21.1
Heavy Helical Spring Lock Washers
Inch Series
ANSI/ASME B18.21.1
Extra Duty Helical Spring Lock Washers
Inch Series
ANSI/ASME B18.21.1
High Collar Helical Spring Lock Washers
Inch Series
ANSI/ASME B18.21.1
Internal Tooth Lock Washers
Inch Series
ANSI/ASME B18.21.1
Heavy Internal Tooth Lock Washers
Inch Series
ANSI/ASME B18.21.1
External Tooth Lock Washers
Inch Series
ANSI/ASME B18.21.1
Countersunk External Tooth Lock Washers
Inch Series
ANSI/ASME B18.21.1
External Internal Tooth Lock Washers
Metric
DIN 93
Tab Washers with Long Tab
Metric
DIN 125A / ISO 7089
Plain Flat Washers
Metric
DIN 125B / ISO 7090
Plain Flat Washers
Metric
DIN 126
Plain Flat Washers without Chamfer
Metric
DIN 127A
Spring Lock Washers, Form A
Metric
DIN 127B
Spring Lock Washers, Form B
Metric
DIN 128A
Curved Spring Lock Washers
Metric
DIN 128B
Wave Spring Lock Washers
Metric
DIN 432
Tab Lock Washers with External Tab
Metric
DIN 434
Square Taper Washers
Metric
DIN 435
Square Bevel Washers
Metric
DIN 436
Square Washers
Metric
DIN 440 / ISO 7094
Large Plain Washers for Wood Construction
Metric
DIN 462
Internal Tab Washers
Metric
DIN 463
Tab Washers with Long Tab & Wing
Metric
DIN 1440 / ISO 8738
Flat Washers for clevis pins
Metric
DIN 2093
Disc Spring Washers
Metric
DIN 6796
Conical Spring Washers (Belleville Type)
Metric
ISO 10670
Conical Spring Washers
Metric
ISO 7091
Plain Flat Washers
Metric
ISO7092
Plain Washers for cheese Head Screw
Metric
ISO 7093
Large Plain Washers OD=3D
استاندارد ابعادی و طراحی
در لیست بالا ما به تمامی استانداردهای مختلف تولید و طراحی انواع واشر پرداختیم که در سیستم آمریکایی و ایزو و سایر استانداردها قابل تعریف هستند. شما میتوانید با مراجعه به هر یک از این استاندارد واشر ها تمامی جزئیات و سایز های متنوع واشر را استخراج کنید و در محاسبات فنی از آن ها استفاده کنید.
پر استفاده ترین استاندارد از جدول بالا که کاربرد عمومی استفاده از واشر را پوشش میدهند: ANSI/ASME B18.22M و DIN 125A / ISO 7089 هستند که در کانال تلگرام فرامکانیک قابل دانلود هستند.
واشرها قطعاتی ریز هستند و در صنایع خیلی به چشم نیایند، به همین دلیل شاید در هنگام خرید شما دقت لازم را به خرج ندهید و انتخاب نادرستی داشته باشید. پس اگر شما صاحب کسب و کار یا مسئول خرید هستید حتما در هنگام خرید به نکات زیر توجه کنید تا بتوانید با یک انتخاب درست، شاهد بهترین عملکرد اتصال مورد نظرتان باشید.
ابتدا با دقت پروژه‌ی خود را ارزیابی کنید تا بتوانید از میان انواع این محصول، دریابید که کدام مدل متناسب با کار شما است. اگر اطلاعات کافی در این زمینه ندارید، حتما از یک فرد خبره در این امر مشورت بگیرید.
حال که مدل را یافتید، باید براساس آستانه مقاومت اتصال، انتخاب کنید که از چه جنس و کدام تولید کننده بهتر است خرید خود را انجام دهید.
حتما قطعه را با دقت مشاهده نمایید. گاهی ممکن است در فرآیند تولید ضایعاتی به قطعه چسبیده شود یا پلیسه فلزی در آن ایجاد شده باشد. این موارد موجب می‌شود که قطعه عملکرد خوبی را از خود نشان ندهد.
همانطور که در قسمت‌های قبل گفتیم، این قطعات اکثرا شبیه دیسک هستند، بنابراین لبه‌های این ابزارها نباید تیز باشد( به غیر از نوع مربعی).
حتما به استانداردهایی که قطعه بر اساس آنها تولید شده است، توجه داشته باشید. یادتان باشد در انواع تخت، این استانداردها بر روی قطعه حک شده‌اند.
قیمت واشر بسیار اهمیت دارد. مخصوصا اگر خرید شما در تعداد بالا است.
در انواع فلزی اسن قطعات، حتما در خصوص نوع آبکاری ریز بین باشید.
فرآیند تولید و چگونگی آن، تاثیر مستقیمی در کیفیت محصول نهایی خواهد داشت. بنابراین از تولید کننده‌های معتبر خرید خود را انجام دهید.
قفل کننده دندانه داخلی- فشار کمتری را نسبت به انواع دیگر قفلی تحمل می‌کند.
مهم‌ترین نکات در خرید واشر
شناخت عبارات روی انواع واشرها
بر روی انواع تخت این محصول عباراتی نوشته شده است که نشان دهنده‌ی اطلاعاتی است. اگر عددی بر روی وسیله نوشته شده بود بیان‌گر گرید آن است. اگر عددهای شش، هشت و یا ده را مشاهده کردید، به شما کلاس شیء را در دستگاه بین المللی نشان می‌دهد. چنانچه چند حرف بر روی قطعه حک شده بود ، بیان گر استاندارد آن و متریال به کار رفته در تولیدش خواهد بود.
شناخت متریال مصرفی در ساخت
متریال تولیدی، کیفیت و خواص واشر را دیکته می‌کند. در برخی از کاربردها که واشر تحت بارگذاری چرخه ای قرار می‌گیرد، 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 می‌دهد که چگونه چندین گرید فولاد خواص مواد متنوعی را ارائه میدهند:
Steel Grade
Material & Treatment
Proof Load Stress
Yield Strength ksi
Tensile Strength
Core Hardness, Rockwell
Standards Authority
ksi (1000 lbs/sq inch) Min.
(1000 lbs/sq inch) Min.
ksi (1000 lbs/sq inch) Min.
Low-carbon grade 2
Low/medium carbon steel, cold-forged
55
57
74
B70-B100
Society of Automotive Engineers
Grade A
Low/medium carbon steel
90-100
95-105
60
B69-B100
American Society for Testing & Materials
Grade B
Low/medium carbon steel
70-133
76-139
60-100
B69-B95
American Society for Testing & Materials
Grade 5
Medium carbon steel, quenched & tempered
74-85
81-82
105-120
C19-C34
Society of Automotive Engineers
Grade 8
Medium carbon alloy steel, quenched & tempered
120
130
150
C33-C39
Society of Automotive Engineers
Grade C
Medium carbon steel
144
154
N/A
B78-C38
American Society for Testing & Materials
2-H
Medium carbon steel
144
154
N/A
B78-C38
Society of Automotive Engineers
مواد فلزی مصرفی در ساخت 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.
فنرهای واشر غیر فولادی معمولاً برای جلوگیری از خوردگی تولید می‌شوند. برای واشرهای فولادی، انواع مختصری از روش های جلوگیری از خوردگی در زیر فهرست شده است.
ویژگی ها
فسفاته دارای یک لایه روی-فسفات و روغن محافظ در برابر خوردگی است. این برای اکثر کاربردها کافی است اما می‌تواند ساینده باشد.
قهوه ای شدن سطحی اکسید شده تولید می‌کند که با روغن پوشیده شده است. اگرچه به خوبی فسفاته کردن نیست، اما زمانی استفاده می‌شود 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 می‌کند که قبل از مواد واشر توسط مواد خورنده مورد حمله قرار می‌گیرد. کادمیوم محافظت با کیفیت بالایی دارد، اما از نظر محیطی و بیولوژیکی سمی است. نیکل را می‌توان به عنوان پوشش استفاده کرد و در برابر بسیاری از مواد خورنده مقاوم است، اما از آنجایی که به عنوان کاتد عمل می‌کند، فلز پایه می‌تواند 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 پینینگ در واشر جاسازی می‌شود.
پاشش‌های فلزی برای واشرهای فنری بزرگ که روش‌های آبکاری معمولی چالش برانگیز هستند، در نظر گرفته شده است. این باعث ایجاد یک پوشش ضخیم می‌شود، 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 می‌کند، استفاده می‌کند. 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 می‌شود.
واشر هلالی
سخن پایانی در معرفی انواع واشر
در این مقاله تعریفی کلی درباره‌ی واشر و موارد کاربرد آن ارائه کردیم. امروزه به دلیل پیشرفت روز به روز صنعت و تکنولوژی انواع مختلفی از این قطعات تولید شده‌اند. سعی بر آن شده است که در مطالب گفته شده با نام مهم‌ترین و پر کاربردی‌ترین انواع این قطعات آشنا شوید و به صورت خلاصه راجع به ظاهر، جنس، ماهیت و کاربرد هر یک به تفکیک صحبت کردیم. در دنیای عظیم و متنوع این قطعه، پرسش‌های زیادی در ذهن مشتریان نقش می‌بندد، امیدواریم با مطالعه این مطلب، پاسخگوی تمامی این سوالات باشیم.
دیدگاهتان را بنویسید