مهره خروسکی چیست؟ مدل ها و کاربردهای آن

در دنیای امروز، صنعت ساخت و ساز و پروژه های عمرانی نقش حیاتی در زندگی ما ایفا می کنند. از ساختمان های مسکونی گرفته تا پل ها، راه آهن ها و سایر سازه های عظیم، همگی نیازمند اتصالات قوی و مطمئن هستند. در این میان، مهره خروسکی یکی از مهم ترین اجزای اتصالات صنعتی محسوب می شود.مهره های خروسکی یکی از اتصالات پرکاربرد در صنایع مختلف هستند که با ویژگی های منحصر به فرد خود، در موارد متعددی مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله قصد داریم به صورت جامع به معرفی مهره خروسکی، انواع آن و کاربردهای این قطعه مهم صنعتی بپردازیم. اگر شما هم جزو افرادی هستید که قصد دارید با این مهره کاربردی بیشتر آشنا شوید، تا انتهای این مطلب همراه ما باشید.

مهره خروسکی به زبان ساده

آیا تا به حال به این فکر کرده‌ اید که چگونه سازه‌ های عظیم و ماشین‌ آلات پیچیده با وجود فشارها و ارتعاشات مداوم، پابرجا می‌ مانند؟ یکی از قطعات کوچک اما حیاتی در این پایداری،  “مهره خروسکی” است. مهره خروسکی که به آن مهره حلزونی یا Collared Nut هم گفته می شود، نوعی مهره فلزی است که دارای سه قسمت اصلی بدنه، رزوه و سر است. سر این مهره دارای یک حاشیه بیرون زده از جنس مهره است که مانند یک خروسک یا حلزون به نظر می رسد. از همین رو است که به آن لقب خروسکی داده اند.

این مهره ها در سایزها و جنس های مختلفی تولید می شوند و معمولاً برای ایجاد اتصالات در محل هایی که نیاز به مقاومت و استحکام بالا وجود دارد، به کار گرفته می شوند.

تاریخچه پیدایش و توسعه مهره خروسکی

اولین طراحی های مهره خروسکی به دهه ۱۹۲۰ میلادی باز می گردد. در آن زمان نیاز به مهره هایی که بتوانند در برابر لرزش و ارتعاشات مقاومت بالایی داشته باشند، به شدت احساس می شد. مهره خروسکی با ویژگی خاص سر خود که باعث چفت شدن و قفل شدن آن می شد، راه حل مناسبی برای این مشکل بود.

اولین شرکت هایی که اقدام به تولید انبوه این مهره ها کردند، شرکت های آمریکایی بودند. به مرور زمان کشورها و شرکت های مختلفی وارد عرصه تولید مهره خروسکی شدند و پیشرفت های زیادی در طراحی و روش های ساخت آن به وجود آمد. امروزه مهره خروسکی یکی از انواع مهره های صنعتی پرمصرف محسوب می شود.

انواع مهره های خروسکی و تفاوت های آنها

مهره خروسکی استاندارد

این مدل که کاربرد وسیعی در صنعت دارد، مطابق با استاندارد DIN 935 و سایر استانداردهای معتبر بین المللی تولید می شود. از ویژگی های مهم آن می توان به شکل هندسی منظم، رزوه دقیق و کیفیت بالای آن اشاره کرد. جنس آنها عمدتاً از فولادهای معمولی یا استنلس استیل است.

مهره قفلی (مهره ضد باز شونده)

مطابق با نام آن، این نوع مهره برای جلوگیری از باز شدن در اثر ارتعاشات طراحی شده است. بخش سر آنها نسبت به مهره های استاندارد بزرگتر است و همین امر باعث قفل شدن بهتر اتصال می گردد. اینگونه مهره ها اغلب در تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.

مهره کور خروسکی

در برخی کاربردها نیاز است که بخش داخلی مهره کاملاً مسدود باشد. مهره های کور خروسکی برای چنین مواردی طراحی شده اند. این مهره ها از یک طرف کاملا بسته هستند و امکان عبور پیچ یا میله از داخل آن وجود ندارد. کاربرد اصلی آنها در سیستم های انتقال مایعات و گازهاست.

مهره خروسکی بلند

نوع بلند این مهره ها، دارای بدنه ای با طول بیشتر نسبت به نمونه های استاندارد است. با افزایش طول، ناحیه اتصال گسترده تر می شود و در نتیجه مقاومت مهره در برابر کشش و پیچش افزایش می یابد. مهره های خروسکی بلند برای اتصالاتی که تحت بارهای سنگین قرار دارند بسیار مناسب هستند.

مهره خروسکی فولادی

جنس این مهره ها از فولاد کربنی یا آلیاژی با استحکام بالاست. استفاده از فولادهای کیفی علاوه بر افزایش مقاومت، خواص مکانیکی مانند سختی و چقرمگی را نیز بهبود می بخشد. از این رو مهره های خروسکی فولادی یکی از رایج ترین انواع این مهره به شمار می روند.

مهره خروسکی آهنی

نمونه های ساخته شده از جنس آهن، با وجود مقاومت کمتر در برابر خوردگی، به دلیل قیمت مناسب در برخی کاربردها ترجیح داده می شوند. البته برای افزایش مقاومت، گاهی پوشش هایی مانند گالوانیزه روی این مهره ها اعمال می شود. سختی و استحکام مهره های آهنی نیز قابل قبول است.

مهره خروسکی استنلس استیل

یکی دیگر از انواع مهم از لحاظ جنس، مهره های ساخته شده از فولاد زنگ نزن می باشد. مقاومت عالی این نوع فولادها در برابر خوردگی و زنگ زدگی، آنها را به گزینه بسیار مناسبی برای محیط های مرطوب و خورنده تبدیل کرده است. گرید فولادهای استنلس استیل مورد استفاده معمولاً ۳۰۴ و ۳۱۶ است.

مهره خروسکی آلومینیومی

برخلاف تصور رایج، آلومینیوم یکی دیگر از جنس هایی است که در ساخت مهره خروسکی کاربرد دارد. مزیت اصلی آن سبکی و وزن کم در کنار خواص مکانیکی قابل قبول است. جهت حفاظت از خوردگی، روی این مهره ها لایه ای از اکسید آلومینیوم ایجاد می شود. کاربرد اصلی آنها در صنایعی مانند هوافضا است.

ویژگی های کلیدی مهره خروسکی

• قابلیت قفل شدن: برش های روی سطح مهره با سوراخ هایی روی پیچ تناظر دارند که امکان قرار دادن یک پین یا سیم را فراهم می کند. با عبور پین از سوراخ پیچ و برش های مهره، اتصال به صورت مکانیکی قفل می شود و از شل شدن و باز شدن مهره جلوگیری می کند.
• مقاومت در برابر ارتعاشات: مهره های خروسکی به دلیل قفل شوندگی، در مقابل ارتعاشات و نیروهای دینامیکی مقاوم هستند. این ویژگی باعث می شود در کاربردهایی که احتمال شل شدن مهره وجود دارد، از این نوع مهره استفاده شود.
• تنوع جنس و پوشش: مهره های خروسکی را می توان از جنس های مختلف فولادی، فولاد ضد زنگ و آلیاژهای دیگر تولید کرد. همچنین امکان اعمال پوشش های گالوانیزه، داکرومات، زینک نیکل و کادمیوم روی این مهره ها وجود دارد تا خواص آنها بهبود یابد.

استانداردهای بین المللی و ایرانی مهره های خروسکی

طراحی و تولید مهره های خروسکی بدون توجه به استانداردهای معتبر، به هیچ وجه امکان پذیر نیست. برخی از مهم ترین استانداردهای بین المللی در این زمینه عبارتند از:

• ISO 4161 / ANSI B18.16.3M
• DIN 935
• AS 1112
• GOST 10495-80
• JIS B 1170

برای مهره های خروسکی ساخت داخل هم استانداردهای ملی تدوین شده اند که مهم ترین آنها استاندارد ISIRI 3030 است. این استانداردها ویژگی هایی مانند ابعاد، رواداری ها، مقاومت مکانیکی و متریال مورد استفاده را مشخص می کنند.

کاربرد های مهره خروسکی

• صنایع هوایی و هوافضا: به دلیل مقاومت بالا و عملکرد مطمئن در شرایط ارتعاشی، از مهره های خروسکی در سازه هواپیماها، هلی کوپترها و تجهیزات هوافضا استفاده می شود.
• صنعت خودرو: در بخش های مختلف خودرو مانند موتور، جعبه دنده، سیستم ترمز و سیستم تعلیق به دلیل وجود ارتعاشات، از مهره های خروسکی برای ایجاد اتصالات محکم و مقاوم استفاده می گردد.
• صنایع نفت، گاز و پتروشیمی: در تجهیزات این صنایع که تحت فشار و دمای بالا کار می کنند، کاربرد مهره های خروسکی به دلیل ثبات بالا، رایج است.
• سازه های فلزی: در ساخت سازه های فلزی بلند مانند دکل های مخابراتی، برج ها، جرثقیل ها، پل ها و سازه های دریایی از این مهره ها برای ایجاد اتصالات مستحکم و پایدار استفاده می شود.
• ماشین آلات صنعتی: در ماشین آلات دوار، ماشین های کشاورزی، تجهیزات معدنی و جرثقیل ها، استفاده از مهره های خروسکی برای مقابله با شل شدن اتصالات در اثر ارتعاشات، گزینه مناسبی است.

نکات مهم در انتخاب و نصب مهره خروسکی

• سایز مهره و پیچ و همچنین گام رزوه، باید با هم تناظر داشته باشد.
• فاصله برش های مهره باید متناسب با قطر سوراخ روی پیچ انتخاب شود.
• جنس مهره باید متناسب با شرایط محیطی انتخاب گردد تا دچار خوردگی نشود.
• مهره باید با گشتاور مشخص شده توسط سازنده سفت شود تا کیفیت اتصال حفظ شود.
• پین یا سیم قفل کننده باید به اندازه کافی مقاوم باشد و به خوبی خم شود.

سوالات متداول

آیا می توان مهره های خروسکی را برای اتصالات دائمی استفاده کرد؟

مهره خروسکی اساساً برای اتصالات موقت و قابل جداسازی طراحی شده است. برای اتصالات دائمی، استفاده از مهره های معمولی توصیه می شود.

آیا مهره خروسکی در تمام شرایط محیطی قابل استفاده است؟

مهره خروسکی در محیط های خشک و عاری از آلودگی عملکرد بهتری دارد. برای محیط های خورنده یا پرگرد و غبار، باید از مهره های خروسکی با جنس و پوشش مناسب استفاده شود.

آیا امکان استفاده از ابزار برای بستن مهره خروسکی وجود دارد؟

در مواردی که نیاز به گشتاور بیشتری است، می توان از ابزارهایی مانند آچار باکس یا آچارهای مخصوص برای بستن مهره خروسکی استفاده کرد.

چگونه می توان مهره خروسکی را از روی پیچ جدا کرد؟

برای جداسازی مهره خروسکی، کافی است آن را در خلاف جهت عقربه های ساعت بچرخانید تا از روی پیچ باز شود. در صورت گیر کردن، می توانید از یک آچار باکس یا ابزار مناسب دیگر استفاده کنید.

آیا مهره خروسکی ها در انواع مختلف اندازه و جنس موجود هستند؟

مهره خروسکی در انواع مختلفی از نظر اندازه، جنس (فولاد، آلومینیوم، فولاد ضد زنگ و …) و طراحی بازوها (مستطیلی، گرد، چندضلعی و …) موجود است.

آیا مهره های خروسکی قابل استفاده مجدد هستند؟

در صورتی که آسیب ندیده باشند و رزوه آنها سالم باشد، می توان مهره های خروسکی را چندین بار استفاده کرد.

برای نصب مهره خروسکی به چه ابزاری نیاز است؟

برای نصب و باز کردن این مهره ها نیازی به ابزار خاصی نیست و با دست قابل انجام است. در موارد خاص ممکن است از آچار دستی استفاده شود.

حداکثر دمای کاری مهره های خروسکی چقدر است؟

دمای کاری این مهره ها بستگی به جنس آنها دارد. مهره های فولادی تا دمای ۲۰۰ درجه سانتیگراد و گریدهای حرارتی تا ۶۰۰ درجه قابل استفاده هستند.

کلام آخر

مهره خروسکی یکی از انواع پرکاربرد اتصالات صنعتی است که با مکانیزم قفل شوندگی خود، اتصالات مطمئن و مقاوم در برابر ارتعاشات را ایجاد می کند. امروزه استفاده از این مهره ها در صنایع مختلف گسترش زیادی یافته است و می توان گفت که تقریبا هیچ صنعتی را نمی توان یافت که با این مهره ها سر و کار نداشته باشد. با انتخاب مناسب مدل و جنس مهره خروسکی متناسب با کاربرد، می توان از مزایای آن مانند نصب آسان، قابلیت استفاده مجدد و صرفه جویی در هزینه ها بهره مند شد. 

این مهره ها در انواع متنوع، جنس ها و پوشش های مختلف و با پیروی از استاندارد های معتبر تولید می شوند تا پاسخگوی نیازهای صنعتی باشند. آشنایی با ویژگی ها، کاربردها و انواع مهره های خروسکی برای انتخاب، استفاده و نگهداری بهینه از آنها در پروژه های صنعتی ضروری است. 

با شناخت کافی از انواع مهره های خروسکی و کاربردهای آنها و انتخاب نوع مناسب، می توان به بهترین شکل ممکن از این اتصال پرکاربرد استفاده کرد و با خیال راحت از استحاکم اتصالات اطمینان حاصل نمود.