يحافظ مسمار م10 المطلي بالزنك والذي تم عزم دورانه إلى 45 نيوتن متر مع غسالة زنبركية الدين 127 أسفل الجوز على ما يقرب من ثلثي حمل المشبك بعد 1000 دورة اهتزاز عرضية. نفس المفصل المجهز بغسالة إسفينية القفل يحمل أكثر من 90 بالمائة. تبلغ تكلفة الغسالة الزنبركية جزءًا صغيرًا من السنت، وتوضع في سلة المهملات بجانب خط التجميع، وتقرر بهدوء ما إذا كانت المفصلة ستبقى مشدودة لمدة عقد من الزمن أو ستبدأ في إفراز الزيت في الشهر الثالث.
هذه الفجوة بين السعر والنتيجة هي السبب وراء استمرار مواصفات الغسالة الزنبركية في التنقل بين مكتب التصميم ومختبر الجودة ومكتب الشراء. يغطي هذا الدليل ما تفعله الغسالة الزنبركية ميكانيكيًا، وكيفية أدائها في اختبارات التحميل المسبق على غرار Junker، وأي عائلة غسالة تناسب أي مفصل، وفحوصات الصلابة والأبعاد التي تحافظ على مرونتها، وخطوات الفحص الواردة التي تفصل الكثير الموثوق به عن صندوق الخردة المسطحة.
تقاوم الحلقة الزنبركية الارتخاء عن طريق تخزين الطاقة المرنة، وليس عن طريق إمساك ساق الترباس. تصل الحلقة المنقسمة بارتفاع حر يبلغ حوالي 1.5 إلى 2.5 مرة سمك المادة، لذا فإن الشد يؤدي إلى تسطيحها وتوليد قوة محورية مستمرة تدفع إلى الخلف ضد المفصل.
إن هذا التراجع مهم لأن الوصلات المثبتة بمسامير تفقد التحميل المسبق بثلاث طرق يمكن التنبؤ بها: تضمين خشونة السطح، والتمدد الحراري التفاضلي بين الأجزاء المثبتة، والانزلاق العرضي بين اللوحات. تعمل الغسالة الزنبركية على تعويض كميات صغيرة من الأولين. ولا يمكنها إيقاف الثالثة، لأن الحلقة المسطحة المنقسمة لا تحمل تقريبًا أي مقاومة للحركة الجانبية.
الحلقة الزنبركية، والتي تسمى أيضًا بحلقة القفل المنقسمة، عبارة عن حلقة صلبة ذات قطع محوري واحد ونهايات إزاحة. يؤدي ضغطه إلى مستوى مسطح إلى تحويل التشوه المرن إلى قوة محورية مخزنة، والتي يتم تحريرها مرة أخرى إلى المفصل مع اضمحلال حمل المشبك.
تحدد ميزانية الاحتكاك مقدار القوة المخزنة التي ستبقى على قيد الحياة. في الوصلة الجافة النموذجية، يتحول حوالي 10 بالمائة فقط من عزم الدوران المطبق إلى حمل المشبك. ما يقرب من 50 بالمائة يختفي في احتكاك الخيط وحوالي 40 بالمائة في الاحتكاك تحت الصمولة أو رأس الترباس. تؤدي إضافة وجه الغسالة إلى إدراج واجهة منزلقة أخرى، لذلك يمكن للغسالة الجافة مقابل الغسالة المزيتة قليلاً أن تحول عامل الجوز بمقدار 0.05 إلى 0.10، والذي يمثل على مسمار M10 نسبة تأرجح مكونة من رقمين لقيم عزم دوران متطابقة.
في اختبارات الاهتزاز العرضي، تحتفظ الغسالة الزنبركية المنفصلة عادةً بحمل مشبك أكبر بنسبة 10 إلى 20 نقطة مئوية من المفصل العاري، ولكنها نادرًا ما تقترب من أداء التصميم الذي يمنع الانزلاق تمامًا.
تم وصف الطريقة المرجعية في DIN 65151 وDIN 25201-4: يتم تحميل الوصلة بشكل جانبي تحت قوة تثبيت يمكن التحكم فيها، ويتم تسجيل التحميل المسبق المتبقي عبر عدد محدد من الدورات. تتغير النتائج مع صلابة المفاصل وعزم الدوران والانتهاء من السطح، لكن النمط يظل ثابتًا.
يتبع استنتاجين. تعمل الغسالة المنقسمة فقط عندما تظل مرنة، لذا فإن الجزء الناعم أو المعاد استخدامه يتصرف مثل الغسالة المسطحة مع احتكاك إضافي. ولا ينبغي أبدًا نقل أرقام الاحتفاظ من ورقة بيانات المورد إلى مفصل آخر، لأن صلابة المفصل وطلاءه يحركان النتيجة أكثر مما تفعله الغسالة.
اختر حسب سلوك المفصل الذي تحتاج إلى التحكم فيه: التحرك المحوري، أو مستوى الحمل، أو قبضة السطح. هذه العائلات الأربع غير قابلة للتبديل، واستخدام الفئة الخاطئة هو السبب الأكثر شيوعًا لتفكك المفصل على الرغم من تركيب الغسالة.
| نوع الغسالة | كيف يتم تحميل المفصل | المعايير الرئيسية | يناسب الأفضل |
| غسالة الربيع سبليت | قوة الربيع المحورية من حلقة انقسام الأوفست | دي آي إن 127، دي آي إن 7980، أسم بي 18.21.1 | مادة تزاوج ناعمة، عروات كهربائية، مجموعة صفائح معدنية |
| غسالة الموجة | التحميل المسبق الخفيف وحتى المحوري خلال السفر القصير | الدين 137 أ و ب | محمل التحميل المسبق، تشغيل نهاية العمود، أغلفة رقيقة الجدران |
| ربيع القرص | قوة عالية في انحراف قصير جدًا ومحدد | الدين 2093 | مداخن الصمامات، وأدوات القالب، ووصلات التدوير الحرارية |
| غسالة مخروطية | معدل زنبركي متحكم فيه مع مسافة سفر أطول من زنبرك القرص | دين 6796 | المفاصل المعرضة للتمدد الحراري |
| غسالة قفل مسننة | لدغة ميكانيكية في سطح التزاوج | دي آي إن 6797، دي آي إن 6798 | اتصالات التأريض، الوجوه المطلية، مجموعة عزم الدوران المنخفض |
غالبًا ما يتم الخلط بين الغسالة الزنبركية المنقسمة والغسالة الموجية في الرسومات. إذا كان التجميع يحتاج إلى الضوء، حتى التحميل خلال رحلة قصيرة، فحدد حلقة موجية إلى DIN 137. إذا كانت تحتاج إلى قوة عالية خلال انحراف قصير جدًا، فإن الزنبرك القرصي إلى DIN 2093 هو الجزء الصحيح. تعمل الغسالات المسننة على حل مشكلات التأريض ولكنها ستخدش أي طلاء تلمسه.
تنتمي الحلقة الزنبركية إلى وصلات ذات مواد تزاوج ناعمة، أو عزم دوران خفيف أو حركة حرارية متوقعة، ولا تنتمي إلى مسامير فولاذية هيكلية أو أي وصلة حيث يتم التحكم في التحميل المسبق بالفعل من خلال التصميم.
لقد حسمت الممارسة الفضائية هذا السؤال منذ عقود. يشير المنشور المرجعي لدليل NASA Fastener Design رقم 1228 إلى أن غسالات القفل المقسمة غالبًا ما تكون غير فعالة ويمكن أن تقلل التحميل المسبق في المفاصل الحرجة، ولهذا السبب تعاملها العديد من المواصفات الفضائية والهيكلية على أنها أجهزة محظورة أو غير مفضلة.
تحدد الصلابة ما إذا كانت الحلقة الزنبركية ستفعل أي شيء على الإطلاق، لأن هندسة الانقسام لا قيمة لها بمجرد خضوع المادة عند الشد الأول.
| الحجم | القطر الداخلي (مم) | القطر الخارجي (مم) | سمك (مم) | الارتفاع الحر (مم) |
| م6 | 6.1 | 11.0 | 1.6 | 3.6 |
| م8 | 8.1 | 14.8 | 2.0 | 4.8 |
| M10 | 10.2 | 18.1 | 2.2 | 5.0 |
| م12 | 12.2 | 21.1 | 2.5 | 6.1 |
| م16 | 16.2 | 27.4 | 3.5 | 7.9 |
تحمل الغسالات المطلية بالكهرباء عند درجة حرارة 40 HRC وما فوق خطر التقصف بالهيدروجين. يجب أن يبدأ الخبز خلال أربع ساعات من الطلاء، عادةً عند درجة حرارة 190 إلى 220 درجة مئوية لمدة أربع ساعات على الأقل، مع سجلات يمكن إرجاعها إلى ASTM F1940. تعتبر طلاءات الزنك والنيكل ورقائق الزنك هي المواصفات الأكثر أمانًا للينابيع التي تزيد عن 44 HRC.
تلتقط خمس عمليات فحص تقريبًا كل مجموعة من الغسالات الزنبركية المعيبة: الارتفاع الحر، والصلابة، والاسترداد المرن، وسجلات الطلاء والتقصف، وجودة الانقسام.
كانت الغسالة التي تصل مسطحة تقريبًا مضغوطة بشكل مفرط في المعالجة أو المعالجة الحرارية، وقد استنفدت بالفعل جزءًا من نطاقها المرن قبل التثبيت.
يجب أن يصل الفولاذ الزنبركي الكربوني إلى 44-50 HRC، أي ما يقرب من 420-500 HV، ويتم قياسه بعيدًا عن الأطراف المقطوعة لأن الانقسام نفسه مقوى بالعمل.
اضغط على الغسالة حتى تصبح مسطحة، ثم حرّرها، ثم قم بقياس الإرجاع. إن الضبط الدائم الذي يتجاوز بضعة أعشار المليمتر يعني أن الجزء سوف يتصرف مثل الغسالة المسطحة في الخدمة.
يجب توثيق رذاذ الملح ووزن الطلاء وتخفيف التقصف لكل دفعة، وليس تلخيصها في مطالبة الكتالوج. عادة ما يقاوم الزنك ثلاثي التكافؤ الصدأ الأبيض لمدة تتراوح بين 72 إلى 96 ساعة، في حين يتم تحديد الزنك والنيكل بدرجة أعلى بكثير.
يؤدي القطع الخشن إلى إتلاف الخيوط وخدش الطلاء. يعد التشقق الذي يبدأ عند الانقسام هو الفشل الميداني الأكثر شيوعًا للغسالة الزنبركية، ويظهر بشكل أسرع في الأجزاء شديدة الصلابة.
يقوم اختبار اهتزاز واحد على مجموعة الإنتاج بتسوية عدد من الحجج أكثر من كومة من أوراق البيانات، خاصة عندما تكون مادة التزاوج من الألومنيوم أو مركب.
يقومون بوظائف مختلفة. تقوم الغسالة المسطحة بتوزيع الحمل عبر منطقة تحمل أكبر وتحمي وجه المفصل. تضيف الغسالة الزنبركية قوة زنبركية محورية وكمية صغيرة من العضة السطحية. عندما يكون كلا التأثيرين مهمًا، فإن الحلقة المسطحة الصلبة تتعارض مع المادة الناعمة وتوضع الحلقة الزنبركية بين الحلقة المسطحة والجوز.
جزئيا. إنها تبطئ فقدان التحميل المسبق الناتج عن التضمين والحركة الحرارية، لكنها لا تمنع الانزلاق العرضي، وهو آلية الارتخاء السائدة تحت الاهتزاز. تظهر الاختبارات باستمرار أنها تحتفظ بتحميل مسبق أقل من غسالات القفل الإسفيني أو الوصلة المشدودة بشكل صحيح.
نادرًا. لا يمكن تصلب الحلقات الزنبركية A2 وA4 إلى نطاق 44-50 HRC من الفولاذ الزنبركي الكربوني، لذا فهي تتسطح بسهولة أكبر، كما أن التلامس بين الفولاذ المقاوم للصدأ يزيد من المخاطر المزعجة. استخدمها عندما تكون مقاومة التآكل أكثر أهمية من احتجاز التحميل المسبق.
لا. بمجرد ضغطها لتصبح مسطحة، تكون الغسالة قد استخدمت جزءًا من نطاقها المرن ويمكنها استخدام مجموعة دائمة. تعد إعادة استخدام واحد بعد تفكيك الخدمة سببًا شائعًا للمفصل الذي كان مشدودًا عند التجميع وفضفاضًا بعد ستة أشهر.
إذا كان يجب على المفصل أن يتحمل التحميل المسبق تحت اهتزاز عرضي مستمر، فإن الغسالة الزنبركية ليست هي الحل. تغيير تصميم الوصلة أو تحديد طريقة قفل تمنع الانزلاق وتبقى ضمن نطاقها المرن.
English
Español
عربى
