واشر بشقابی
امتیاز 4 از 5
واشر بشقابی استاندارد DIN 2093 یکی از اجزای حیاتی در اتصالات پیچ و مهره پرتنش است که با طراحی مخروطی و سختی کنترل شده تولید میشود. این واشرها معمولاً از فولاد کربنی با سختی 35 تا 45 HRC ساخته میشوند تا بتوانند بار محوری تا 1500 نیوتن بر میلیمتر مربع را تحمل کنند. قطر داخلی و خارجی واشر به گونهای طراحی شده که فشار تماس یکنواخت ایجاد شود و از شل شدن پیچ در اثر ارتعاشات و تغییر دما جلوگیری گردد. ضخامت واشر بسته به کلاس و سایز پیچ بین 1.5 تا 5 میلیمتر است و زاویه مخروطی آن معمولاً 30 درجه است تا توزیع تنش بهینه گردد. استفاده از پوششهای ضدخوردگی مانند روی و فسفات باعث افزایش دوام قطعه در محیطهای مرطوب و صنعتی میشود و راندمان اتصال را تا 20 درصد نسبت به واشرهای معمولی افزایش میدهد.
بورس پیچ آژاکس مرکز استعلام قیمت و خرید واشر بشقابی (belleville washer) در متریال استیل، آهنی و فولادی در سایز های مختلف از M3 الی M36 در ایران است. مشاوره فنی خرید انواع پیچ و مهره، واشر فنری، واشر تخت و انواع انکربولت در این مجموعه بصورت رایگان انجام می شود.
توضیحات
مقایسه واشر بشقابی استیل، آهنی و فولادی
واشر بشقابی در سه نوع اصلی استیل، آهنی و فولادی تولید میشود که هر یک بسته به شرایط کاری و نوع بار، ویژگیهای مکانیکی متفاوتی دارند. واشرهای فولادی کلاسهای 5، 8 و 10 بیشترین مقاومت کششی را دارند و برای اتصالات دینامیکی با تنسایل بین 500 تا 1000 مگاپاسکال مناسب هستند. واشرهای آهنی اقتصادیترند اما مقاومت سایشی پایینتری دارند و در دماهای بالا تغییر شکل میدهند. در مقابل، نوع استیل بهویژه گریدهای 304 و 316 در برابر زنگزدگی، رطوبت و تست اسپری نمک عملکرد بسیار بهتری دارند و برای محیطهای شیمیایی و دریایی ایدهآلاند.
از نظر دوام، واشر فولادی کلاس 10 در شرایط خشک تا 10⁶ سیکل بارگذاری دوام دارد، در حالی که استیل 316 با مقاومت عالی در برابر خوردگی میتواند در چرخههای طولانی و محیطهای اسیدی پایدار بماند. استفاده از آلیاژهای خاص کروم و نیکل در استیل باعث افزایش مقاومت در برابر اکسیداسیون و حفظ خاصیت فنری در دماهای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد میشود.
| کلاس / متریال | تنسایل (MPa) | مقاومت سایشی | مقاومت در تست نمک (ساعت) | آلیاژ پایه |
|---|---|---|---|---|
| کلاس 5 (آهنی) | 500 | متوسط | 48 | Fe-C کمکربن |
| کلاس 8 (فولادی) | 800 | خوب | 96 | Fe-Cr-Mn |
| کلاس 10 (فولادی سختکاری شده) | 1000 | بسیار خوب | 120 | Fe-Cr-Mo |
| استیل 304 | 650 | خوب | 500 | Fe-Cr-Ni (18/8) |
| استیل 316 | 700 | بسیار خوب | 1000 | Fe-Cr-Ni-Mo |
مزایای استفاده از Belleville washer در اتصالات پیچ و مهره
واشر Belleville یا واشر بشقابی یکی از اجزای کلیدی در اتصالات پیچ و مهره است که برای حفظ پیشبار (Preload) در برابر ارتعاش، خزش و تغییرات حرارتی طراحی شده است. این واشر با ساختار مخروطی خود نیروی فشاری یکنواختی ایجاد میکند و مانع از شل شدن اتصالات در شرایط بارگذاری سیکلی میشود. در سیستمهای صنعتی سنگین، استفاده از Belleville washer میتواند تنش محوری پیچ را تا 30 درصد به صورت یکنواخت توزیع کند و عمر اتصال را تا دو برابر افزایش دهد. همچنین قابلیت تنظیم و ترکیب سری یا موازی چند واشر، امکان کنترل دقیق نیروی فشاری در محدوده 100 تا 10000 نیوتن را فراهم میسازد.
- حفظ پیش بار اتصال: جلوگیری از کاهش نیروی فشاری در اثر ارتعاش و خزش.
- افزایش عمر خستگی پیچ: توزیع یکنواخت تنش باعث کاهش تمرکز تنش و ترکهای خستگی میشود.
- قابلیت تنظیم نیرو: امکان استفاده به صورت سری یا موازی برای تغییر نیروی فشاری.
- پایداری حرارتی بالا: حفظ خاصیت فنری در بازه دمایی 80 تا 300 درجه سانتیگراد.
- جبران انبساط حرارتی: عملکرد مؤثر در اتصالاتی که دچار تغییر طول یا دما میشوند.
جدول وزنی واشر بشقابی سایز های M3 الی M36
وزن واشر بشقابی به طور مستقیم به قطر، ضخامت و ترکیب آلیاژی فولاد آن وابسته است. افزایش درصد عناصر آلیاژی مانند کروم و مولیبدن باعث افزایش چگالی تا حدود 7.9 گرم بر سانتیمتر مکعب و در نتیجه افزایش وزن واحد قطعه میشود. در مقابل، استفاده از منگنز یا سیلیکون در آلیاژهای سبکتر میتواند وزن را تا 5 درصد کاهش دهد بدون آنکه استحکام فشاری کاهش یابد. واشرهای سایز M3 تا M36 معمولاً بر اساس استاندارد DIN 2093 تولید میشوند و وزن آنها به صورت متوسط از 0.2 گرم تا 95 گرم متغیر است. این اختلاف ناشی از افزایش قطر خارجی، ضخامت و ارتفاع مخروطی واشر در سایزهای بزرگتر است که در تحمل بارهای فشاری بالا تا 10000 نیوتن نقش کلیدی دارد.
| سایز نامی (M) | قطر خارجی (mm) | ضخامت میانگین (mm) | وزن تقریبی (گرم) |
|---|---|---|---|
| M3 | 7 | 0.3 | 0.2 |
| M4 | 9 | 0.4 | 0.35 |
| M5 | 10 | 0.5 | 0.6 |
| M6 | 12 | 0.8 | 1.2 |
| M8 | 16 | 1.0 | 2.5 |
| M10 | 20 | 1.2 | 4.8 |
| M12 | 24 | 1.5 | 8.0 |
| M16 | 30 | 2.0 | 14.5 |
| M20 | 37 | 2.3 | 23.0 |
| M24 | 45 | 2.8 | 35.5 |
| M30 | 56 | 3.2 | 58.0 |
| M36 | 66 | 3.8 | 95.0 |
استاندارد DIN 2093
استاندارد DIN 2093 یکی از مهمترین استانداردهای آلمانی برای طراحی و تولید واشرهای بشقابی (Disc Spring) است که توسط مؤسسه استاندارد آلمان (Deutsches Institut für Normung) تدوین شده است. این استاندارد ابعاد هندسی، تلرانس ها، جنس مواد، و ویژگی های مکانیکی واشر بشقابی را مشخص می کند تا عملکرد دقیق و قابل پیش بینی در کاربردهای دینامیکی تضمین شود. طبق DIN 2093، واشرهای بشقابی معمولاً از فولاد فنری با استحکام کششی بین 1500 تا 2000 مگاپاسکال تولید می شوند و به سه گروه ضخامت (Group 1، Group 2، Group 3) تقسیم می گردند که هرکدام محدوده خاصی از قطر و ضخامت را پوشش می دهند.
در استاندارد DIN 2093 نسبت ابعاد بین ضخامت (t)، قطر بیرونی (De)، و قطر داخلی (Di) به گونه ای طراحی شده که نیروی فشاری و تغییر شکل الاستیک در محدوده خطی و ایمن باقی بماند. تلرانس های ابعادی برای قطرها معمولاً در حدود ±0.2 میلیمتر و برای ضخامت در حدود ±0.05 میلیمتر تعریف می شوند. همچنین در این استاندارد، آزمون های کنترل کیفیت مانند تست خستگی چرخه ای، تست سختی Rockwell C بین 42 تا 52، و بررسی تنش های مجاز نیز الزامی است تا اطمینان از دوام قطعه در شرایط کاری شدید حاصل شود.
نظرات (0)
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.