مهره قفل چیست: برنامه های کاربردی، معیارهای انتخاب، و راهنمای عملی

یک مهره اتصال پس از 240 ساعت کار روی یک نوار نقاله عقب نشست و دو رشته کامل بازی را در فلنج کوپلینگ نشان داد. اتصال دارای یک مهره شش گوش استاندارد، بدون ترکیب قفل کننده نخ و بدون مهره قفل بود. این مسیر - ارتعاش که مهره را شل می کند تا زمانی که پیش بار ناپدید شود - یکی از متداول ترین توالی خرابی در ماشین آلات صنعتی است و یک مهره قفل پاسخ مستقیم به آن است.

این راهنما مهره‌های قفلی را تعریف می‌کند، دو مکانیسم قفل پشت آن‌ها را توضیح می‌دهد، انواعی را که بیشتر کاربردهای مهندسی را پوشش می‌دهند، مقایسه می‌کند، و انتخاب و نصب را طی می‌کند تا یک اتصال پیچ‌دار محکم بماند. این برای مهندسان طراح، تیم‌های تعمیر و نگهداری و کارکنان خرید که به راهنمایی مشخصات عملی نیاز دارند نوشته شده است.

در Wuxi Sharp Metal Products Co., Ltd. ، ما پیچ های شش گوش، مهره های شش گوش و واشر را با موجودی موجود در انبار بالای 800 تن تولید می کنیم، بنابراین انتخاب مهره های قفل در برابر شرایط عملیاتی واقعی بخشی از کار روزانه ما است.

مهره قفلی چیست و چرا اهمیت دارد؟

مهره قفلی مهره ای است که در برابر شل شدن تحت بارهای دینامیکی مانند لرزش، ضربه، چرخه حرارتی و برگشت گشتاور مقاومت می کند. در داخل مانند یک مهره شش گوش استاندارد رزوه می شود، اما یک ویژگی قفل را اضافه می کند: یک درج پلیمری، یک ناحیه رزوه تغییر شکل یافته، دندانه های روی صفحه یاتاقان، یا یک آرایش کشش نخ که مانع از چرخش مهره به عقب از پیچ می شود.

چرا این موضوع در عمل اهمیت دارد؟ در تجهیزات دوار، یک مهره استاندارد می تواند بیشتر بار گیره خود را در چند صد سیکل ارتعاشی از بین ببرد. روش پذیرفته شده برای اندازه گیری این آزمایش ارتعاش عرضی Junker است که در DIN 25201-4 توضیح داده شده است، که در حالی که در زیر بارگذاری اولیه قرار دارد، مفصل را به طرفین حرکت می دهد. مهره ای که بار گیره بیشتری را برای چرخه های بیشتر نگه می دارد، مهره ای است که در سرویس محکم می ماند.

مهره قفلی چگونه کار می کند؟

مهره های قفلی از طریق یکی از دو مکانیسم کار می کنند: گشتاور غالب، که در آن مهره در برابر چرخش در هر موقعیت در امتداد رزوه مقاومت می کند، یا قفل شدن با چرخش آزاد، جایی که مهره به راحتی می چرخد ​​تا زمانی که بنشیند و سپس کشش بالا یا قفل مثبت ایجاد می کند.

پارامتر تعیین کننده گشتاور غالب است: گشتاور مورد نیاز برای چرخاندن مهره در امتداد رزوه قبل از قرار گرفتن بر روی قطعه کار که بر حسب نیوتن متر اندازه گیری می شود. این ارزشی است که با استفاده مجدد از بین می رود.

انواع مهره های قفلی متداول و کاربردهای معمولی

پنج نوع مهره قفلی اکثر کاربردهای صنعتی را پوشش می دهند: درج نایلونی، فلنج تمام فلزی، فلنج دندانه دار، مهره مربا و مهره قلعه با سنجاق.

از مهره های درج نایلونی بالای 121 درجه سانتیگراد، در مناطق شستشوی شیمیایی تهاجمی، یا جایی که چرخش با سرعت بالا باعث تغییر شکل پلیمر می شود، استفاده نکنید. مهره های اعوجاج تمام فلزی پاسخ استاندارد برای اتصالات با حرارت بالا هستند و مهره های قلعه با یک سنجاق پاسخ استاندارد در مواردی که چرخش قابل قبول نیست.

مهره شش گوش DIN934/GB6170 برای بست استاندارد یک مهره شش گوش استاندارد مناسب برای مونتاژ مکانیکی عمومی و اتصالات ساختاری. با پیچ و مهره های DIN933 یا DIN931 جفت می شود، اما برای اتصالات با حرارت زیاد یا لرزش، یک جایگزین قفل را همانطور که در بالا توضیح داده شد در نظر بگیرید. مشاهده محصول →

علائمی که نشان می دهد مهره قفلی به پایان عمر خود رسیده است:

• ترک‌خوردگی، صاف شدن یا ذوب شدن یقه نایلونی قابل مشاهده است
• مهره آزادانه در امتداد نخ بدون مقاومت در ناحیه قفل می چرخد
• علائم برش کاملاً روی یک مهره فلنج صاف می شود
• بخش تغییر شکل یک مهره تمام فلزی دیگر رزوه پیچ را نمی گیرد

نحوه انتخاب مهره قفلی برای مفصل خود

مهره قفل را با تطبیق درجه حرارت، نیاز به استفاده مجدد و سازگاری رزوه با شرایط عملیاتی انتخاب کنید، نه با قیمت واحد. ارزان ترین نوع آن زمانی گران می شود که از کار بیفتد و خط تولید را متوقف کند.

1. محدوده دمای عملیاتی را در محل مهره تعیین کنید، نه در دمای هوای محیط.
2. تعداد دفعات باز شدن مفصل در حین نگهداری را بشمارید. این الزامات استفاده مجدد را تعیین می کند.
3. طول پیچ و بیرون زدگی نخ را بررسی کنید. منطقه قفل به درگیری کامل نخ نیاز دارد.
4. مواد مهره و روکش را با پیچ، با استفاده از فولاد کربنی با روکش روی برای ماشین آلات داخلی و از فولاد ضد زنگ برای قرار گرفتن در معرض خورندگی استفاده کنید.
5. ارزیابی جهت ارتعاش؛ حرکت عرضی سریع ترین مهره ها را شل می کند و در مواردی است که مهره های قفلی بیشترین اهمیت را دارند.
6. طبقه بندی مفصل بر اساس پیامد ایمنی. هنگامی که چرخش غیرقابل قبول است از مهره های قلعه با پین استفاده کنید.

برای ماشین آلات داخلی، جفت پیش فرض یک پیچ و مهره فولاد کربنی با روکش روی است. راهنمای ما به گریدها و پوشش های بست فولاد کربنی توضیح می دهد که چگونه درجه و آبکاری رفتار گشتاور و مقاومت در برابر خوردگی را تغییر می دهند.

برای اتصالات سبک که هزینه آن بیشتر از قابلیت اطمینان است، واشر فنری جایگزین کلاسیک است، اما کسری از امنیت بستن مهره قفل را تحت ارتعاش واقعی ارائه می دهد.

واشر فنری DIN127 برای مقاومت در برابر لرزش یک گزینه کلاسیک کم هزینه برای جلوگیری از شل شدن در اثر لرزش. نسبت به مهره های قفلی، امنیت گیره کمتری را فراهم می کند، و آن را برای اتصالات سبک که در آن هزینه بیش از حداکثر قابلیت اطمینان مهم است، مناسب است. مشاهده محصول →

قوانین نصب که از شل شدن در سرویس جلوگیری می کند

کیفیت نصب به اندازه خود مهره بر عملکرد مهره قفل تأثیر می گذارد. رزوه های تمیز، نشیمن کامل و گشتاور صحیح برای هر نوع مهره قفلی غیرقابل مذاکره است.

1. قبل از مونتاژ، رزوه پیچ و مهره را بررسی کنید. کثیفی، سوراخ‌ها و باقی مانده‌های قدیمی قفل‌کننده نخ را که می‌توانند خوانش گشتاور را تغییر دهند، پاک کنید.
2. فقط در جایی که طراحی مهره قفل اجازه می دهد روغن کاری کنید. یک درج نایلونی را خشک نگه دارید، و یک روغن سبک را روی مهره‌های اعوجاج تمام فلزی بمالید تا از زخم شدن رزوه‌های تغییر شکل‌یافته جلوگیری کنید.
3. مهره را به سمت پایین بکشید تا کاملاً روی سطح اتصال قرار گیرد، سپس بررسی کنید که ناحیه قفل کاملاً روی رزوه پیچ درگیر شده باشد.
4. گشتاور مشخص شده برای کلاس پیچ را اعمال کنید. گشتاور بالاتر نمی تواند نوع مهره اشتباه را جبران کند و گشتاور کمتر مکانیزم قفل را تا حدی درگیر می کند.
5. موقعیت تمام شده را با یک نوار گشتاور علامت گذاری کنید و مقدار گشتاور را برای بازرسی در حین سرویس در گزارش نگهداری ثبت کنید.

اگر سوراخ پیچ بزرگتر است یا سطح بلبرینگ ریخته گری، رنگ شده یا نرم است، یک واشر صاف زیر مهره قرار دهید. بدون آن، مهره در قطعه کار فرو می‌رود، قرائت‌های پیش بارگذاری غیرقابل اعتماد می‌شوند و ناحیه قفل جای خود را از دست می‌دهد.

واشر تخت DIN125/GB97.1 برای توزیع بار یک واشر تخت که وقتی سوراخ‌های پیچ بزرگ شده یا سطوح ریخته‌گری، رنگ‌شده یا نرم شده‌اند، بار را پخش می‌کند و از قطعه کار محافظت می‌کند. پیش بارگیری قابل اعتماد و نشستن پایدار در زیر مهره را تضمین می کند. مشاهده محصول →

پس از برداشتن، قبل از نصب مجدد هر مهره قفل، گشتاور غالب را بررسی کنید. اگر آزادانه می چرخد، آن را تعویض کنید. در اتصالات حیاتی ایمنی، مهره های قفلی نایلونی و تمام فلزی را در هر رویداد سرویس تعویض کنید.

سوالات متداول

آیا می توان از مهره قفلی استفاده مجدد کرد؟

بله، اما محدودیت استفاده مجدد به نوع آن بستگی دارد. مهره های درج نایلونی معمولاً 10 تا 15 بار قبل از افت گشتاور غالب به زیر مشخصات مورد استفاده مجدد قرار می گیرند. مهره های اعوجاج تمام فلزی تقریباً 5 تا 10 چرخه دوام می آورند. مهره های فلنج دندانه دار و پین های مهره قلعه به عنوان اجزای یکبار مصرف در اتصالات حیاتی ایمنی در نظر گرفته می شوند.

چه زمانی باید از مهره قفلی به جای مهره استاندارد استفاده کنم؟

هنگامی که اتصال در معرض لرزش، شوک، چرخه حرارتی یا برگشت گشتاور قرار می گیرد از مهره قفلی استفاده کنید. از مهره شش گوش استاندارد در اتصالات استاتیک و کم بار استفاده کنید، جایی که حرکت دینامیکی خطری ندارد و جداسازی مکرر آن بیشتر از مقاومت در برابر شل شدن اهمیت دارد.

آیا مهره های قفلی به واشر قفلی نیاز دارند؟

خیر. مهره قفلی یک وسیله قفل مستقل است. افزودن یک واشر قفلی زیر مهره قفلی، ناحیه نشیمنگاه را کاهش می‌دهد و می‌تواند یک خوانش گشتاور کاذب ایجاد کند. فقط برای محافظت از سطح یاتاقان نرم یا آسیب دیده از یک واشر تخت استفاده کنید.

تفاوت مهره قفلی با مهره مربا چیست؟

مهره های قفلی دسته وسیع تری از مهره ها هستند که در برابر شل شدن مقاومت می کنند. مهره مربا یک مهره نازک خاص است که به صورت جفت استفاده می شود: دو مهره مربا که روی یکدیگر محکم شده اند کشش نخ ایجاد می کنند که در برابر چرخش مقاومت می کند. آجیل مربا قابل استفاده مجدد، کم هزینه و در مواردی که ارتفاع محدود است مفید هستند، اما نیاز به نصب دقیق دارند و برای هر مفصل مناسب نیستند.