مهره کاسه نمدی Nylon insert nut نوعی از مهره های شش گوش می باشد که در قسمت بالایی دارای یک لبه نگهدارنده است که در داخل این لبه یک واشر پلیمری قرار گرفته است. مهره کاسه نمدی اغلب در اتصالات ماشین آلات صنعتی که با ارتعاشات بالایی روبرو هستند مورد استفاده قرار می گیرد. اتصال مهره کاسه نمدی بر روی پیچ های شش گوش، آلن و پیچ های متری صورت پذیرفته و اغلب یا بدون واشر و یا حداکثر با یک واشر تخت مورد استفاده قرار می گیرند. مهره های کاسه نمدی اغلب در سایز M3 الی M48 مورد استفاده قرار می گیرد.
مهره کاسه نمدی طبق استاندارد DIN985 با دنده های درشت Coarse Thread بصورت میلیمتری تولید می شود. در سایز برابر مهره کاسه نمدی دارای وزن و قیمت بیشتری نسبت به مهره شش گوش ساده که طبق استاندارد DIN934 تولید شده اند می باشد که دلیل آن داشتن یک لبه فلزی اضافه و یک واشر می باشد. مراحل و تکنولوژی مورد نیاز برای تولید مهره های کاسه نمدی پیشرفته تر از مهره های شش گوش ساده می باشد که از دیگر دلایل افزایش قیمت آن می باشد. در اتصال مهره های کاسه نمدی از آچار بکس و یا آچار فرانسه استفاده می شود و این نوع مهره صنعتی به سبب مزایایی که دارد در انواع ماشین آلات صنعتی و هیدرولیک مورد استفاده قرار می گیرد.
در هنگام اتصال مهره کاسه نمدی بر روی پیچ به تدریج با پیش روی پیچ در داخل مهره رزوه های تیز پیچ در واشر پلاستیکی طراحی شده در لبه بالایی مهره کاسه نمدی شکاف ایجاد می کنند. هر اندازه که پیچ در داخل مهره پیش روی بیشتری دارد این برش ایجاد شده در واشر پلاستیکی مهره کاسه نمدی برش بیشتری خورده و هم نشینی کاملی بر روی سطح دنده های پیچ می کند. این در حالی است که مهره های ساده به سبب داشتن بدنه کاملا فلزی و درجه لقی بالا در هم نشینی سطحی با دنده محدودیت هایی دارند.
قرار گرفتن و همنشینی مواد پلاستیکی و پلیمری واشر موجود در مهره کاسه نمدی نیاز به تنش و نیروی پیچشی بیشتری برای اتصال پیچ و مهره فراهم می کند. مزیت این نوع اتصال دی این است که پس از اتصال کامل در صورت وجود ارتعاش در سیستم مهره کاسه نمدی بر خلاف مهره شش گوش ساده باز شل نمی شود و چسبندگی سطحی دنده و پلاستیک سبب قرار گیری مهره بصورت فیکس و ثابت بر روی اتصال حتی در لرزش های زیاد می شود. از این رو مهره کاسه نمدی را تحت نام مهره قفلی نیز می شناسند چرا که بگونه ای مانند قفل از باز شدن اتصال پیچ و مهره جلوگیری به عمل می آورد.
در برخی اتصالات ماشین آلات صنعتی و بالاخص سیستم های هیدرولیکی و پنوماتیکی استفاده از مهره کاسه نمدی به سبب خواص آب بندی آنها صورت می پذیرد. چسبیدگی کامل واشر پلاستیکی مهره کاسه نمدی بر روی پیچ اجازه نشتی را از روغن و سیال هیدرولیک گرفته و این امر سبب کاربری گسترده این سری از مهره های صنعتی در سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک می شود.
همانطور که واشر فنری در اتصالات پیچ و مهره با تغییر طول در کسری از ثانیا فضا و گپ ایجاد شده بر اثر ارتعاش را پوشش داده و مانع از باز شدن اتصال می شود واشر پلاستیکی نیز در ساختمان مهره کاسه نمدی با چسبندگی سطحی ممانعت از باز شدن اتصال را سبب می شود. بنابراین هر اتصالی که در صنایع با ارتعاش بالایی روبرو بوده و یا نیاز به آب بندی در اتصال به منظور جلوگیری از نشتی باشد می تواند با بکارگیری مهره کاسه نمدی صورت پذیرد. برخی از موارد کاربری مهره های کاسه نمدی به قرار زیر هستند.
با وجود مزایای بسیار در کاربری مهره کاسه نمدی، با توجه به استفاده از یک واشر پلیمری در قسمت بالایی این مهره های صنعتی محدودیت هایی در کاربری در دماهای بالا وجود دارد. با این وجود که دمای ذوب پلاستیک بالای 500 درجه سانتی گراد است اما پیشنهاد می شود از مهره کاسه نمدی در کاربری های صنعتی تا دمای حداکثر 110 درجه سانتی گراد استفاده شده تا واشر پلاستیکی کاربری خود را به خوبی حفظ نماید.
مهره های کاسه نمدی در استاندارد متریک با دنده های میلیمتری و طبق استاندارد DIN985 تولید می شوند. استاندارد DIN پیچ و مهره ها در دستگاه آلمانی و مطابق با استاندارد صنایع این کشور تولید می شود و یک استاندارد ابعادی است. به بیان دیگر استاندارد DIN985 به تبیین گرید ها و متریال بکار گرفته شده در تولید مهره کاسه نمدی نمی پردازد بلکه به مشخص نمودن ابعاد استاندارد در زوایا و قسمت های مختلف مهره اشاره دارد. جدول زیر استاندارد ابعادی DIN985 را برای مهره های کاسه نمدی در سایز های 2 الی 64 میلیمتر مشخص نموده است.
d قطر mm | e mm | h mm | m mm | s mm |
---|---|---|---|---|
M2 | 4.9100 | 2.5000 | 1.6000 | 4.5000 |
M2.5 | 5.5100 | 3.8000 | 2.0000 | 5.0000 |
M2.6 | 5.5100 | 3.8000 | 2.0000 | 5.0000 |
M3 | 6.0100 | 4.0000 | 2.4000 | 5.5000 |
M3.5 | 6.6400 | 4.5000 | 2.6000 | 6.0000 |
M4 | 7.6600 | 5.0000 | 2.9000 | 7.0000 |
M5 | 8.7900 | 5.0000 | 3.2000 | 8.0000 |
M6 | 11.0500 | 6.0000 | 4.0000 | 10.0000 |
M7 | 12.1200 | 7.5000 | 4.7000 | 11.0000 |
M8 | 14.3800 | 8.0000 | 5.5000 | 13.0000 |
M10 | 18.9000 | 10.0000 | 6.5000 | 16.0000 |
M12 | 21.1000 | 12.0000 | 8.0000 | 18.0000 |
M14 | 24.4900 | 14.0000 | 9.5000 | 21.0000 |
M16 | 26.7500 | 16.0000 | 10.5000 | 24.0000 |
M18 | 29.5600 | 18.5000 | 13.0000 | 27.0000 |
M20 | 32.9500 | 20.0000 | 14.0000 | 30.0000 |
M22 | 35.0300 | 22.0000 | 15.0000 | 34.0000 |
M24 | 39.5500 | 24.0000 | 15.0000 | 36.0000 |
M27 | 45.2000 | 27.0000 | 17.0000 | 41.0000 |
M30 | 50.8500 | 30.0000 | 19.0000 | 46.0000 |
M33 | 55.3700 | 33.0000 | 22.0000 | 50.0000 |
M36 | 60.7900 | 36.0000 | 25.0000 | 55.0000 |
M39 | 66.4400 | 39.0000 | 27.0000 | 60.0000 |
M42 | 72.0900 | 42.0000 | 29.0000 | 65.0000 |
M45 | 76.9500 | 45.0000 | 32.0000 | 70.0000 |
M48 | 82.6000 | 48.0000 | 36.0000 | 75.0000 |
M52 | 52.0000 | 80.0000 | ||
M56 | 56.0000 | 85.0000 | ||
M60 | 60.0000 | 90.0000 | ||
M64 | 64.0000 | 95.0000 |
در این جدول قطر و سایز مهره برابر با سایز پیچی که در داخل مهره کاسه نمدی بسته می شود با حرف d بر حسب میلیمتر، سایز پشت به پشت مهره که بر روی لبه های زاویه دار محاسبه شده است با حرف e بر حسب میلیمتر، سایز پشت به پشت مهره کاسه نمدی بر روی لبه های شش ضلعی با s بر حسب میلیمتر، m عمق قسمت دنده دنده و h ارتفاع کل مهره شامل قسمت دنده و نگهدارنده واشر پلاستیکی مهره کاسه نمدی است که بر حسب میلیمتر مشخص شده است.
زمانیکه صحبت از پیچ و مهره استیل می شود قابلیت ضد زنگ آنها بعنوان مهمترین مشخصه مکانیکی مد نظر می باشد. البته مهره کاسه نمدی استیل با دارا بودن تنسایل 700 نیوتن بر میلیمتر مربع با اندکی ضعف نسبت به گرید خشکه 8.8 با تنسایل 800 نیوتن بر میلیمتر مربع بکار گرفته شده و کماکان سخت تر با قابلیت کششی بالاتر از مهره کاسه نمدی آهنی کلاس 5.6 می باشد. مهره کاسه نمدی استیل در دو گرید تولید می شود که هر دو بصورت آستنیته فراوری شده اند. مفهوم آستنیته این است که ساختار آنها بلور بندی شده، فاقد قابلیت افزایش مقاومت کششی با عملیات حرارتی بوده و تحت تاثیر میدان مغناطیسی یا جذب نشده و یا جذب نا محسوسی دارند. گرید های A2 , A4 از مهره کاسه نمدی استیل نیز با حرف A به مفهوم خاصیت آستنیته معرفی می شوند.
ترکیبات آلیاژی شبیه به هم در دو گرید مهره کاسه نمدی استیل A2 , A4 سبب می شود که قابلیت های مکانیکی از تنسایل و سختی در هر دو گرید برابر باشند. در واقع کل ترکیبات شیمیایی و آلیاژی این دو گرید حدود 2% اختلاف دارد که با افزودن مولیبدنیوم Mo به ترکیبات گرید A4 از واشر کاسه نمدی استیل گرید 316 پدید آمده است. گرید 316 که به A4 شناخته می شود در برابر خورنده های محیطی مقاومت بالاتری داشته و قیمت بالاتری نیز دارد.
مهره های کاسه نمدی نیز مانند دیگر انواع پیچ و مهره صنعتی در سایز های بسیار ریز اغلب بصورت وزنی کیلویی و در سایز های بالاتر بصورت عددی به فروش می رسند. در زیر یک جدول برای مشخص شدن وزن حدودی مهره کاسه نمدی تولید شده طبق استاندارد DIN985 آورده شده است.
سایز مهره کاسه نمدی به میلیمتر | وزن هر 1000 عدد به کیلوگرم |
---|---|
M3 | 0.5 |
M4 | 1.0 |
M5 | 1.4 |
M6 | 2.4 |
M7 | 3.0 |
M8 | 5.1 |
M10 | 10.6 |
M12 | 17.2 |
M14 | 26 |
M16 | 34 |
M18 | 45 |
M20 | 65 |
M22 | 75 |
M24 | 100 |
M27 | 162 |
M30 | 212 |
M33 | 317 |
M36 | 415 |
M39 | 499 |
M42 | 628 |
M45 | 771 |
M48 | 998 |
این جدول وزن هر 1000 عدد مهره کاسه نمدی را بر حسب کیلوگرم نشان می دهد. جدول برای مهره کاسه نمدی آهنی مشخص شده است که دانسیته 7.84 گرم در سانتی متر مربع g/cm3 را دارد. با توجه به دانسیته بالاتر استنلس استیل نسبت به آهن که برابر 8.03 می باشد وزن مهره کاسه نمدی استیل اندکی بالاتر از نمونه های آهنی و فولادی می باشد. این تغییر وزن در سایز های بزرگتر از مهره کاسه نمدی محسوس تر است.
مهره