مهره کاسه نمدی یکی از زیر مجموعه های مهره های صنعتی است که اغلب به شکل شش گوش و گاهی بصورت چهارگوش نیز تولید می شود. مهره Nut بصورت کلی بخشی مهم از اتصالات پیچ و مهره های صنعتی محسوب می شود که در اتصالات پیچ شش گوش، آلن و پیچ های متری مورد استفاده قرار می گیرد. مهره کاسه نمدی از نظر هندسی شباهت هایی به مهره شش گوش داشته و با بکارگیری آچار بکس و یا فرانسه اتصال پیدا می کند با این تفاوت که در قسمت بالایی دارای یک لبه منحنی که نگهدارنده یک واشر پلاستیکی (گاهی لاستیکی) می باشد. مهره کاسه نمدی تا سایز M72 نیز تولید شده و دارای کاربری گسترده ای در اتصالات ماشین آلات صنعتی و تجهیزات هیدرولیکی دارد.
مهره کاسه نمدی طبق استاندارد DIN985 و در گرید های مختلف آهنی، فولادی و استنلس استیل تولید می شود و دارای دو بخش اصلی است. بخش فلزی که بدنه و رزوه های مهره کاسه نمدی را تشکیل می دهد و بخش پلیمری که به شکل یک واشر تخت با قطر داخلی برابر با سایز مهره بکار گرفته شده و بصورت ثابت و محصور در داخله لبه بیرونی مهره کاسه نمدی قرار گرفته است. این واشر پلیمری در زمان بسته شدن مهره کاسه نمدی به تدریج توسط رزوه های تیز پیچ برش خورده و با پیش روی پیچ در داخل مهره همنشینی بهتر با قابلیت چسبندگی مناسب تری بر روی پیچ پیدا می کند. بکارگیری یک واشر پلاستیکی، داشتن لبه و مراحل تولید بالاتر سبب شده است قیمت مهره کاسه نمدی در سایز و گرید برابر بالاتر از قیمت نمونه های مهره شش گوش ساده که طبق استاندارد DIN943 تولید می شوند باشد.
اغلب ماشین آلات صنعتی بصورت دینامیک عمل کرده و یا دست کم دارای یک یا چند بخش دینامیک هستند. دینامیک و حرکت ماشین آلات صنعتی ناگزیر ارتعاشاتی را نیز به همراه داشته که این ارتعاشات به اتصالات پیچ و مهره نیز وارد می شود که یکی از دلایل اصلی باز شدن اتصالات پیچ و مهره ای محسوب می شود. روش های مختلفی برای جلوگیری از باز شدن اتصالات پیچ و مهره در اثر ارتعاش وجود دارد که بکارگیری مهره کاسه نمدی، استفاده از واشر های فنری و یا واشر های قفلی نمونه هایی از این روش ها محسوب می شوند.
قرارگیری و بسته شدن مهره کاسه نمدی بر روی پیچ ها در اتصالات ماشین های صنعتی که اغلب یا از نوع Hex یا پیچ شش گوش و یا از نوع Cap یا پیچ آلن هستند سبب می شود با پیش روش پیچ در داخل مهره کاسه نمدی واشر پلاستیکی و یا لاستیکی که در داخل لبه مهره بصورت فیکس قرار گرفته است توسط دنده های پیچ برش خورده و بر روی سطح رزوه های پیچ با چسبندگی بالایی قرار گیرد. این هم نشینی سطح پلیمری واشر بر روی رزوه های پیچ نیاز به گشتاور پرخشی بالاتری برای پیش روش اتصال دارد و دو مزیت را به همراه دارد. اولا پس از اتصال کامل مهره کاسه نمدی بر روی پیچ این چسبندگی پلیمر بر روی سطح دنده ها سبب می شود در اثر ارتعاش ماشین آلات مکانیکی اتصال پیچ و مهره در آستانه باز شدن بر اثر کاهش تنش اتصال قرار نگیرد و ثانیا در بسیاری از ماشین آلات صنعتی با بسته نگهداشتن درز های بین پیچ و مهره نقش آب بند را ایفا کند و از همین روست که به مهره کاسه نمدی نام گذاری شده است.
مهره شش گوش کاسه نمدی آهنی
مهره کاسه نمدی خشکه کلاس 8
مهره کاسه نمدی استیل A2
مهره کاسه نمدی استنلس استیل A4قفل کردن اتصال مهره بر روی پیچ یکی از اصلی ترین دلایل کاربری مهره کاسه نمدی در اتصال ماشین آلات صنعتی می باشد که البته راهکارهای جایگزینی مانند بکارگیری مهره شش گوش ساده همراه با ماشر فنری بعنوان آلترناتیو برای آن مطرح می باشد. با این وجود قابلیت های درز بندی مهره کاسه نمدی از دلایل دیگری است که به گسترش کاربری این دسته از مهره ها در صنایع می انجامد. موارد کاربری مهره های کاسه نمدی بصورت تیتر وار به قرار زیر هستند.
با وجود قابلیت های بالا در کاربری، تنظیم و اتصال مهره های کاسه نمدی دارای محدودیت هایی نیز در اتصال هستند. بخش عمده ای از این محدودیت ها از نوع محدودیت های دمایی است چرا که واشر تخت پلیمری بکار گرفته شده در داخل محفظه بالایی مهره کاسه نمدی از جنس پلاستیکی می باشد. بر خلاف مهره های شش گوش ساده که قابلیت کاربری در دماهای بسیار بالا حتی تا 550 درجه سانتی گراد را دارند اغلب از مهره های کاسه نمدی در شرایط کاری با دمای حداکثری 120 درجه سانتی گراد استفاده می کنند. البته دمای ذوب و تغییر فرم دائمی این واشر های پلیمری اغلب در محدوده 180 الی 200 درجه سانتی گراد است اما دمای حداکثر تعریف شده برای عملکرد با قابلیت های کاری مناسب برای مهره کاسه نمدی 120 درجه سانتی گراد معرفی شده است.
کلیه استاندارد های تولید پیچ و مهره های صنعتی چه از نوع استاندارد DIN آلمان، ISO و EN در دستگاه بین المللی و یا ASTM در دستگاه آمریکایی تنها به مشخص کردن استاندارد های ابعادی پیچ و مهره ها می پردازند و پیرامون گرید و متریال بکار رفته در تولید آنها مباحثی را بیان نمی کنند. این امر در مورد استاندارد DIN985 بکار رفته در تولید مهره کاسه نمدی نیز صادق بوده و این استاندارد که یک استاندارد متریک با ابعاد میلیمتری است تنها به بیان ابعاد و سایز های بکار رفته در تولید مهره کاسه نمدی می پردازد. این استاندارد در مورد مهره کاسه نمدی آهنی، فولادی، خشکه و استنلس استیل صادق است.
قطر داخلی مهره کاسه نمدی با d1 مشخص شده که در محدوده M3 الی M48 در جدول قابل مشاهده می باشد. ارتفاع قسمت شش گوش مهره کاسه نمدی با m و ارتفاع کلی یعنی مجموع ارتفاع قسمت شش گوش و لبه نگهدارنده واشر با h مشخص شده است. عرض بیرونی مهره کاسه نمدی بر روی بدنه هایی موازی با حرف S و عرض بیرونی بر روی لبه های زاویه دار مهره با حرف e مشخص شده است. همچنین وزن هر 1000 عدد از مهره های کاسه نمدی نیز در سایز های مختلف بر حسب کیلوگرم در جدول قابل مشاهده می باشد.
آلیاژ های مختلف فولادی با درصد بسیار بالایی از عنصر فلزی آهن تولید می شوند که درصد پایینی کربن، گوگرد، فسفر و عناصر غیر فلزی دارند. با توجه به قیمت پایین آهن و فراوانی بالای آن نسبت به دیگر عناصر فلزی و قابلیت تغییر مشخصات مکانیکی ترکیبات فولاد با تغییر درصد کربن کاربری صنعتی این آلیاژ در تولید انواع پیچ و مهره از جمله مهره کاسه نمدی بسیار بالاست. از این رو آلیاژ های مختلف آهنی و فولادی با خواص چکش خواری و مکانیکی مختلفی در تولید مهره های کاسه نمدی استفاده می شود.
دو کلاس 4 و 5 پایین ترین کلاس های مهره کاسه نمدی آهنی هستند که در ترکیبات شیمیایی خود از حداقل کربن هوراه با آهن استفاده می کنند و دارای تنسایل مقاومت کششی پایینی بوده تنها بصورت دنده درشت تولید می شوند. مهره کاسه نمدی آهنی کلاس 4 تنسایل 380 و کلاس 5 تنسایل 500 مگاپاسکال را داشته و چکش خوار هستند. این گرید های پایین آهنی از مهره کاسه نمدی تنها بصورت آبکاری شده گالوانیزه سرد و به رنگ نقره ای براق مورد استفاده قرار می گیرند.
کلاس فولادی خشکه 8 یکی از پر کاربرد ترین گرید های مهره کاسه نمدی فولادی محسوب می شود که از آلیاژ های پر کربن فولاد تولید شده که پس از تولید فرایند سخت کاری حرارتی را طی می کند. این کلاس از مهره کاسه نمدی که بر روی انواع پیچ شش گوش خشکه، پیچ آلن خشکه و پیچ های متری خشکه اتصال پیدا می کند تنسایل 800 نیوتن بر میلیمتر مربع را داشته و هم بصورت آبکاری شده گالوانیزه گرم و سرد و هم بصورت زاج کاری شده به رنگ مشکی مات در بازار یافت می شود. بازرگانی جنرال استیل عرضه کننده انواع گرید های آهنی و خشکه مهره کاسه نمدی در ایران است.
