مهره های صنعتی یکی از اجزای حیاتی و پرکاربرد در صنایع مختلف به شمار می روند که به منظور اتصال قطعات، استحکام بخشیدن به سازه ها و انتقال نیرو بین اجزای مکانیکی مورد استفاده قرار می گیرند. به بیان ساده، مهره صنعتی یک قطعه فلزی یا غیرفلزی با سوراخ رزوه دار است که به همراه پیچ یا بولت، اتصالی محکم و قابل اعتماد ایجاد می کند. در این مقاله، قصد داریم به معرفی انواع مهره صنعتی بپردازیم و ویژگی های هر یک را بررسی کنیم. این مقاله به شما کمک می کند تا درک بهتری از این قطعات پرکاربرد و اهمیت آن ها در پروژه های صنعتی به دست آورید.
مهره صنعتی در انواع مختلفی تولید می شود که هر کدام از نظر کاربرد، ظاهر و شرایط استفاده با هم متفاوت هستند. در ادامه، مهمترین انواع مهره صنعتی را معرفی می کنیم.
این نوع مهره دارای یک حلقه در قسمت بالایی خود است که امکان جا به جایی قطعات را تسهیل می کند. از مهره چشمی اغلب در صنایع بالابر، حمل و نقل و اتصالاتی که نیاز به قلاب یا آویز دارند، استفاده می شود.
مهره چهارگوش، که با نام مهره مربعی نیز شناخته می شود، به دلیل داشتن چهار ضلع برابر، استحکام و توزیع فشار بهتری در اتصالات ایجاد می کند. این مهره در گذشته رواج بیشتری داشت و امروزه در مواردی که نیاز به سطوح درگیر بیشتر برای جلوگیری از چرخش ناخواسته وجود دارد، استفاده می شود.
یکی از پرکاربردترین انواع مهره، مهره شش گوش است که در مصارف صنعتی و عمومی مورد استفاده قرار می گیرد. این مهره به دلیل داشتن شش ضلع، امکان اعمال گشتاور بیشتری را فراهم می کند.
این نوع از انواع مهره به منظور جلوگیری از باز شدن ناخواسته پیچ ها طراحی شدند. درون آن یک لایه پلاستیکی تعبیه می شود که باعث ایجاد اصطکاک و جلوگیری از شل شدن اتصال در برابر لرزش ها می شود. این ویژگی، آن را به انتخابی مناسب برای کاربردهای حساس و ایمن تبدیل می کند.
این نوع مهره دارای یک قطعه واشری در زیر خود است که باعث توزیع یکنواخت فشار و افزایش مقاومت در برابر لرزش و ارتعاش می شود. برخی مدل های آن دارای شیارهایی روی سطح واشر هستند که به پایداری اتصال کمک می کنند. این مهره ها معمولاً در صنایع خودروسازی و ماشین آلات استفاده می شوند.
مهره سر بسته یا مهره گرد به دلیل داشتن یک پوشش گنبدی شکل، علاوه بر ایجاد ظاهری زیبا، از ورود گرد و غبار و رطوبت به داخل پیچ جلوگیری می کند. این مهره در صنایع دوچرخه سازی، خودروسازی و سایر مواردی که نیاز به ایمنی و زیبایی دارند، کاربرد دارد. لازم به ذکر است که مهره سربسته با مهره گرد فرق دارد.
این مهره که با نام مهره چوب نیز شناخته می شود، در یک سمت خود دارای خارهایی است که هنگام نصب، به سطح چوب نفوذ کرده و اتصال محکمی ایجاد می کند. به همین دلیل، این مهره در صنایع چوب و مبلمان سازی بسیار رایج است.
مهره خروسکی دارای دو زائده شبیه بال است که امکان باز و بسته کردن آن را بدون نیاز به ابزار فراهم می کند. این ویژگی، آن را برای مواردی که نیاز به تنظیمات دستی سریع دارند، ایده آل می کند. جنس این مهره معمولاً از فولاد یا استنلس استیل بوده و در صورت نیاز، با روکش های محافظ تولید می شود.
این نوع از انواع مهره دارای شیارهایی در سطح بیرونی خود است که مانع از شل شدن آن تحت فشار و لرزش های شدید می شود. از این مهره معمولاً در اتصال بلبرینگ ها و قطعاتی که نیاز به استحکام بالا دارند، استفاده می شود.
مهره چاکدار به دلیل داشتن برآمدگی هایی در سطح خود، به طور ایمن در پیچ قفل می شود و از باز شدن ناگهانی آن جلوگیری می کند. این مهره در دو مدل Slotted و Castle تولید می شوند و در صنایعی مانند خودروسازی و ماشین آلات سنگین به کار می رود.
از مهره پرچی برای ایجاد یک اتصال رزوه ای در ورق های نازک فلزی یا پلاستیکی استفاده می شود. این مهره بدون نیاز به فرآیندهای پرداخت کاری سطح، نصب شده و اتصالی محکم و بادوام ایجاد می کند.
این مهره دارای مکانیزمی است که از باز شدن آن تحت تأثیر نیروهای مختلف جلوگیری می کند. در صنایع حساس و سیستم هایی که در معرض لرزش و ارتعاش مداوم هستند، مهره خود قفل شونده گزینه ای ایده آل محسوب می شود.
لازم به ذکر است که مهره ماسوره که از سه بخش نرینه، مادگی و مهره میانی تشکیل شده است از نظر ساختار و کاربرد با انواع مهره صنعتی متفاوت است.
مهره های صنعتی به عنوان اتصال دهنده های مهم در ساخت دستگاه ها و ماشین آلات، دارای مشخصات فنی متعددی هستند که در ادامه آنها را بررسی می کنیم.
استانداردهای مختلفی مانند DIN (آلمان)، ASME و ASTM (آمریکا) و ISO (بین المللی) برای مهره ها وجود دارند. استاندارد DIN شامل معیارهایی مانند DIN 934 برای مهره های شش گوش و DIN 603 برای مهره های سرقارچ است. استانداردهای ASME و ASTM به طور خاص برای صنایع نفت، گاز، و هوافضا استفاده می شوند. استانداردهای ISO، مانند ISO 4014 نیز قابلیت سازگاری مهره ها را در سراسر جهان تضمین می کند.
مقاومت و استحکام مهره صنعتی در برابر فشار، ضربه، و خوردگی به صورت گرید (Grid) یا کلاس مقاومت مشخص می شود. گرید بالاتر نشان دهنده استحکام و سختی بیشتر است. برخی از گریدهای رایج شامل 4.6، 8.8، 10.9، و 12.9 هستند. قیمت بولت و مهره با افزایش گرید افزایش می یابد.
قطر داخلی و خارجی، ضخامت و نوع دنده (رزوه) از جمله عوامل تعیین کننده ابعاد مهره هستند. مواد مورد استفاده برای تولید مهره های صنعتی هم شامل فولاد، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، تیتانیوم و برنج هستند که انتخاب آنها بر اساس صنعت و شرایط است.
مهره های صنعتی در حوزه های گوناگونی مانند ساخت و ساز، خودروسازی، نفت و گاز و لوازم خانگی به کار می روند. مثلا، مهره برای ساخت و ساز برای اتصال اسکلت های فلزی و سازه های فضایی استفاده می شود.
در خودروسازی، انواع مهره شش ضلعی و آلن برای مونتاژ قطعات مختلف خودرو به کار می روند. همچنین، در صنایع نفت و گاز، انواع مهره قفل دار به دلیل مقاومت در برابر ارتعاشات و فشارهای بالا، برای اتصالات ایمن مورد استفاده قرار می گیرند.
پیچ و مهره خشکه نیز که از جنس فولاد کربنی با استحکام بالا هستند، به دلیل مقاومت و سختی زیاد، در اتصالاتی که نیاز به تحمل بار و تنش های قابل توجه دارند، به کار می روند.
مهره فلزی از جنس آهن با قابلیت چکش خواری و انعطاف پذیری، در لوازم خانگی و اتصالات عمومی کاربرد دارد؛ هرچند در شرایط محیطی سخت، ممکن است دچار خراشیدگی و سایش شود.
برای انتخاب مهره مناسب در پروژه ها، ابتدا باید جنس مهره را با توجه به شرایط محیطی و نیازهای مکانیکی تعیین کنید؛ برای مثال، مهره های فولادی برای مکان هایی که نیاز به استحکام بالا دارند و مهره های استنلس استیل برای جاهایی که مقاومت در برابر خوردگی نیاز است، مناسب اند.
سپس، گرید یا کلاس مهره را بر اساس میزان بار و تنش مورد انتظار انتخاب کنید تا از استحکام اتصال اطمینان حاصل شود.
همچنین، ابعاد و نوع رزوه مهره باید با پیچ مورد استفاده همخوانی داشته باشد تا اتصال به درستی انجام شود.
در نهایت، در نظر گرفتن شرایط خاص مانند لرزش یا دماهای بالا می تواند در انتخاب پوشش یا آبکاری مناسب برای افزایش دوام مهره مؤثر باشد. در نظر داشته باشید که قیمت آهن آلات تاثیر مستقیم بر قیمت خرید مهره برای اتصالات دارد.
سوالات متداول
مهره قطعه ای با سوراخ رزوه دار است که برای اتصال و تثبیت قطعات مختلف با پیچ به کار می رود.
مهره های شش گوش، مربعی، قفل دار، بال دار، کاسه نمدی و خاردار از جمله انواع مختلف مهره ها هستند.
در صنایع خودروسازی، از مهره های شش گوش، آلن و ماشینی آهنی با استاندارد DIN985 استفاده می شود.
مهره های قفل دار به دلیل جلوگیری از شل شدن اتصالات در برابر ارتعاشات و فشارهای بالا، در صنایع نفت و گاز استفاده می شوند.
مقاومت انواع مهره ها در برابر خوردگی به جنس و پوشش سطحی آن ها بستگی دارد؛ مهره های فولادی با پوشش گالوانیزه یا ساخته شدند از فولاد ضد زنگ مقاومت بالاتری دارند.