راه حل مهندسی شده برای شل شدن لرزش و آسیب سطح
A واشر پروانه ای دو مشکل ثابت چفت و بست را به طور همزمان حل می کند: از شل شدن یک اتصال پیچی تحت بار دینامیکی جلوگیری می کند و سطح جفت را از خراشیدگی یا تغییر شکل محافظت می کند. مشخصات بالدار امضا شده آن آرایشی نیست. این یک هندسه کاربردی است که یک نیروی گیره متمرکز را به یک بار فنر الاستیک توزیع شده تبدیل می کند. هنگامی که یک پیچ در برابر این فلنجهای کشیده میچرخد، بالها کمی خم میشوند و انرژی را ذخیره میکنند که با حرکات ریز و شل شدن جاسازی که باعث میشود واشرهای تخت استاندارد پیشبار را از دست بدهند، مقابله میکند. این عمل فنری واشر پروانه ای را به یک دفاع اولیه در برابر شل شدن چرخشی در محیط های ارتعاشی تبدیل می کند. .
اصل مکانیکی توزیع بار بالدار
یک واشر تخت استاندارد سطح یاتاقان را افزایش می دهد اما یک شیم سفت و منفعل باقی می ماند. واشر پروانه ای فعال است. بال ها قطر موثر بزرگتری را در امتداد یک محور ایجاد می کنند، به طور خاص سطوح ناهموار یا شکافی را که در مجموعه های فلزی مهر و موم شده و پایه های ساختمانی مورد هدف قرار می دهند، هدف قرار می دهند. این تغییر جهت نیرو قابل اندازه گیری است: برای اتصال پیچی استاندارد M10، یک واشر پروانه ای می تواند کاهش تنش باربری روی سطح جفت گیری تا 40٪ در مقایسه با یک واشر تخت استاندارد M10، با فرض گشتاور سفت شدن یکسان. این از فرو رفتن سر بست در مواد نرم تری مانند آلومینیوم یا پلاستیک جلوگیری می کند.
تغییر شکل الاستیک به عنوان یک مکانیسم قفل
عملکرد ضد شل شدن از واشر است که به عنوان فنر فشاری عمل می کند. هنگامی که مفصل کشیده می شود، بال های منحنی به طور الاستیک صاف می شوند. تحت ارتعاش سرویس، هنگامی که پیچ تلاش می کند بچرخد یا قطعات گیره دار ته نشین می شوند، انرژی ذخیره شده فنر در بال ها نیروی گیره باقی مانده را حفظ می کند. این به طور موثری کاهش جزئی پیش بار را جبران می کند که باعث می شود یک واشر تخت سفت و سخت بلافاصله شل شود. بنابراین واشر یک قطعه منفرد است که عملکردهای یک واشر تخت، یک واشر قفل فنری و یک محافظ سطح را ترکیب می کند و نیاز به اجزای متعدد در یک پشته را از بین می برد.
انتخاب مواد برای محیط های خدماتی خاص
مواد پایه مقاومت در برابر خوردگی اتصال، ظرفیت برگشت فنر و مناسب بودن برای دمای سرویس را مشخص می کند. انتخاب مواد اشتباه هندسه عملکردی را نفی می کند. لیست زیر متداول ترین مواد و منطق کاربرد مستقیم آنها را نشان می دهد.
- فنر فولاد (DIN 1.1231 / C67S): انتخاب استاندارد برای خودرو و ماشین آلات. عملیات حرارتی به HRC 42-48 ، استحکام خستگی بالایی را برای بارگذاری فنر پویا پایدار فراهم می کند. روکش روی و غیرفعال شده برای مقاومت در برابر خوردگی داخلی استاندارد است.
- فولاد ضد زنگ AISI 304: برای محیط های دریایی، فرآوری مواد غذایی و مواد شیمیایی مورد نیاز است. سخت شدن کار در طول فرآیند شکلدهی استحکام کششی را افزایش میدهد، اگرچه مدول الاستیک کمی کمتر از فولاد کربنی است. ضروری که در آن خوردگی گالوانیکی یا زنگ زدگی سطح مونتاژ غیر قابل قبول است .
- آلیاژ آلومینیوم (Al 5052): برای حذف پتانسیل گالوانیکی با سطوح جفت آلومینیومی استفاده می شود. مواد نرم تر به طور طبیعی تغییر شکل می دهند تا یک مهر و موم منسجم محکم ایجاد کنند و اغلب برای عایق الکتریکی و سختی سطح اضافه آنودایز می شوند.
- نایلون 6/6: برای لوازم الکترونیکی و کالاهای مصرفی سبک وزن انتخاب شده است. این عایق الکتریکی کامل و سطحی بدون ضایعات برای شیشه، فلزات صیقلی یا پرداخت های رنگ شده فراهم می کند. فنر پشتی آن وابسته به دما است و استفاده را به برنامه های زیر محدود می کند 85 درجه سانتی گراد .
عملکرد خاص برنامه در سراسر صنایع
استفاده عملی از واشر پروانه ای مستقیماً با شرایط مونتاژ قابل مشاهده مرتبط است: یک سوراخ بزرگ یا شکاف دار، یک سطح نرم یا لرزش مداوم. جدول زیر ویژگی فیزیکی واشر را به مشکل صنعتی که آن را حل می کند پیوند می دهد و از خرابی واقعی جلوگیری می کند.
| بخش صنعت | مثال کاربردی | عملکرد کلید شوینده | از شکست جلوگیری شد |
| نصب خورشیدی | قاب پانل به شکاف ریل | شکاف بزرگ پل؛ کشش فنری | لیز خوردن پیچ؛ ترک خوردگی قاب |
| شاسی خودرو | بست مهاربند برج استراوت | جداسازی ارتعاش؛ حفاظت از سطح | پاک کردن رنگ؛ از دست دادن گشتاور |
| مونتاژ مبلمان | قفل و پیچ بادامک با بسته بندی تخت | پخش بار روی تخته خرده چوب | لایه برداری تخته; مفصل متزلزل |
حتی یک واشر پروانه ای که به خوبی طراحی شده باشد، اگر فرآیند مونتاژ هندسه آن را نادیده بگیرد، شکست می خورد. رایج ترین خطا عدم همسویی است. محور بال باید طوری قرار گیرد که حداکثر پوشش را فراهم کند. روی یک سوراخ سوراخ دار، بال ها باید عمود بر شکاف بنشینند تا به طور کامل آن را پر کنند. هنگامی که برای محافظت از سطح استفاده می شود، جهت گیری باید ناحیه ای را که به احتمال زیاد آسیب می بیند پوشش دهد. دومین پارامتر حیاتی کنترل گشتاور است. از آنجایی که واشر پروانه ای یک عنصر فنری در زیر سر پیچ است، در حین سفت شدن، با صاف شدن بال ها، جابجایی چرخشی اضافی وجود دارد. این حرکت پویا میتواند باعث شود یک اپراتور بیتجربه، مفصل را کمتر سفت کند، اگر به احساس تنهایی متکی باشد. . یک آچار گشتاور کالیبره شده بر اساس مشخصات مفصل، نه یک قانون کلی، ضروری است.
یکپارچگی زیبایی شناختی و عملکردی
هندسه واشر پروانه ای اغلب در مجموعه های در معرض یک هدف دوگانه عمل می کند. منحنی صاف و پیوسته بال ها ظاهری تمیز و کامل در اطراف سر پیچ و بدون لبه های تیز و بریده معمول در واشرهای قفل شکاف ایجاد می کند. در بستن شیشه های معماری، واشرهای پروانه ای از جنس استنلس استیل جلا داده شده به دلیل تقارن بصری و حلقه یکنواخت و متحدالمرکزی که در اطراف بست ایجاد می کنند، عمدا انتخاب می شوند. این یکپارچگی زیبایی شناختی با ایمنی عملکردی همراه است - محیط صاف ماشین لباسشویی خطر گیر کردن لباس یا ایجاد آسیب در حین کار را کاهش می دهد، که یکی از نکات کلیدی طراحی برای محصولات و ماشین آلات در معرض دید عموم است.
اندازه، استانداردها، و مشخصات تدارکات
واشرهای پروانه ای با قطر داخلی آنها برای مطابقت با اندازه پیچ و دهانه بال بیرونی آنها مشخص می شوند که ناحیه یاتاقان را مشخص می کند. یک مشخصات تجاری استاندارد برای واشر پروانه ای M8 ممکن است به یک اشاره کند عرض بال 20 میلی متر و قطر سوراخ مرکزی 8.4 میلی متر . هنگام سفارش، فقط "M8 پروانه واشر" را مشخص نکنید. مشخصات کامل سفارش باید شامل موارد زیر باشد: مرجع استاندارد ابعادی، درجه مواد و پوشش محافظ. برای مثال، «واشر پروانهای، سبک DIN 9021، M8، AISI 304، غیرفعالشده» یک آیتم خطی کامل و قابل بازرسی است که تضمین میکند ویژگیهای فنری صحیح و مقاومت در برابر خوردگی را دریافت میکنید و از عدم تطابق اساسی در کف تولید جلوگیری میکند.
