סיווגים נפוצים של מחברים
מחברים הם מרכיבים בסיסיים בהנדסת מכונות, המשרתים את הפונקציה החיונית של חיבור או אבטחת חלקים מרובים יחד. המגוון של היישומים ההנדסיים הוביל לפיתוח מגוון רחב של סוגי מחברים, אשר ניתן לסווג באופן שיטתי על פי מספר קריטריונים ברורים.
סיווג לפי תפקיד ראשי
מחברים עם הברגהמייצגים את הקטגוריה הנפוצה ביותר, תוך הסתמכות על חוטים סליליים ליצירת כוח הידוק באמצעות יתרון מכני. קבוצה זו כוללת ברגים, ברגים, חתיכים, אומים ותוספות הברגה. ברגים הם מחברים עם הברגה חיצונית המיועדים להחדרה דרך חורים בחלקים מורכבים, המיועדים בדרך כלל לשימוש עם אום. ברגים דומים במראה, אך בדרך כלל מתחברים עם הברגים פנימיים באחד הרכיבים המתחברים. חתיכים הם מוטות הברגה ללא ראש מושחלים בשני הקצוות, שנועדו להבריג לצמיתות לתוך רכיב אחד תוך קבלת אום בקצה הנגדי להרכבה.
מחברים ללא-הברגהמקיפים מסמרות, סיכות, טבעות שמירה ומפתחות. מסמרות יוצרות חיבורים קבועים באמצעות דפורמציה פלסטית של קצה השוק לאחר ההחדרה. פינים מספקים מיקום מדויק ויישור בין רכיבים תוך עמידה בעומסי גזירה. טבעות שמירה, כולל מעגלים וקליפסים E-, מאבטחים רכיבים בציר על פירים או בתוך קדחים. מפתחות מעבירים מומנט בין פירים ורכזות במערכות העברת כוח מכניות.
מחברים אלסטייםהשתמש בכוח הקפיץ כדי לשמור על שלמות המפרק או לספק פונקציונליות נעילה. מנקי קפיצים, מנקי בלוויל ומכבות גל מפצות על התרופפות הנגרמת על ידי רכיבה תרמית או רטט. פיני מתח ודיבלים קפיציים מסתמכים על כוח אלסטי רדיאלי לשמירה בתוך חורים.
סיווג לפי מנגנון דרייב ומעורבות
השיטה שבה מופעל מומנט על אטב מהווה ציר סיווג בסיסי נוסף. מחברים מונעים חיצונית כוללים ברגים וברגים של ראש משושה, ברגים עם ראש מרובעים ושנים-עשר ברגי אוגן-, כולם מחוברים דרך מפתח ברגים או שקעים. מחברים מונעים פנימית משתמשים בשקעים בתוך הראש, כולל שקע משושה (אלן), טורקס, רוברטסון, פיליפס, פוזידרייב והנעים מחורצים. כל סוג כונן מציע יתרונות מובהקים לגבי יעילות העברת מומנט, התנגדות-ביציאה, נגישות לכלים ותאימות לאוטומציה.
מחברים עמידים בפני חבלה ואבטחה משלבים גיאומטריות כונן מיוחדות שנועדו למנוע הסרה בלתי מורשית, כולל תלת-כנפיים, ראש מפתח ברגים, ברגים חד-כיוונים וגרסאות פינים-ב-שקעים.
סיווג לפי סגנון ראש
תצורת הראש קובעת את שילוב הכלי, מאפייני משטח נושאות ושילוב אסתטי או פונקציונלי עם הרכיבים המורכבים. ראשי פאן מציעים פרופיל נמוך ורחב עם משטחי נשיאה שטוחים. ראשים שקועים נגדיים, כולל זנים שטוחים וסגלגלים, יושבים בסמוך עם או מתחת למשטח החומר באמצעות ישיבה חרוטית. ראשים עגולים מספקים פרופיל חשוף כיפה. ראשי גבינה וראשי צילינדר מציעים פרופילים גליליים גבוהים לשילוב שקעים עמוקים. ראשי כפתורים וראשי מסבך מספקים פרופילים רחבים ונמוכים המפזרים עומס הידוק על פני שטחים גדולים יותר. סגנונות ראש מיוחדים כגון ראשי אוגן, ראשי כביסה וראשי מכסה נותנים מענה לדרישות מיסבים, איטום או מרווח ספציפיים.
סיווג לפי טופס שרשור ותקן
גיאומטריית חוטים מבדילה ביסודה משפחות מחברים. חוטים מטריים תואמים לתקני ISO 261 ו-ISO 965, המאופיינים בזוויות צד של 60- מעלות ובמידות המצוינות במילימטרים. פתילים מאוחדים של אינץ', המנוהלים על ידי ANSI/ASME B1.1, מעסיקים באופן דומה פרופילים של 60- מעלות אך עם מידות באינצ'ים. חוטי Whitworth הסטנדרטי הבריטי כוללים זוויות צד של 55- מעלות ופסגות ושורשים מעוגלים, משמעותיים היסטורית אם כי כעת הוחלפו ברובם. הברגות צינורות, כולל NPT ו-BSP, משולבות מתחדדות לאיטום אטום ללחץ. חוטי טרפז וחוטי acme משרתים יישומי העברת כוח שבהם יעילות גבוהה ויכולת עומס עולים על מאפייני הנעילה העצמית של חוטי V סטנדרטיים.
צורות חוטים מיוחדות כוללות חוטי-הקשה עצמית עבור גיליונות מתכת ופלסטיק, עיצובים-ליצירת חוטים שמחליפים חומר ללא הסרת שבבים, וחוטי עופרת תאומים- המאפשרים מעורבות מהירה.
סיווג לפי חומר ורכוש מכני
בחירת חומר אטבים מאזנת חוזק, עמידות בפני קורוזיה, יכולת טמפרטורה, משקל ועלות. מחברי פחמן וסגסוגת פלדה שולטים בהנדסה כללית, מסווגים לפי דרגות מאפיינים המצביעות על חוזק מתיחה וחוזק תפוקה. דרגת תכונה 4.8 מייצגת פלדת פחמן נמוכה- עם חוזק בינוני, בעוד שדרגות 8.8, 10.9 ו-12.9 מציינות חוזק גבוה יותר בהדרגה באמצעות פלדת פחמן וסגסוגת בינונית- עם טיפול בחום. דרגות נירוסטה, בעיקר אוסטניטיות A2 (304 שווה ערך) ו-A4 (מקבילות 316), מספקות עמידות בפני קורוזיה עם דרגות מאפיינים 50, 70 ו-80 המצביעות על רמות חוזק. ציוני אל-חלד להתקשות מרטנסיטית ומשקעים- מציעים חוזק גבוה יותר עם עמידות מופחתת בפני קורוזיה.
חומרים לא-ברזליים כוללים סגסוגות טיטניום ליחסי חוזק-ל-משקל קיצוניים ועמידות בפני קורוזיה של מי ים, סגסוגות נחושת לתכונות מוליכות חשמלית ותכונות אנטי-, סגסוגות אלומיניום ליישומים קלים, וסגסוגות על מבוססות ניקל-על טמפרטורה גבוהה.
סיווג לפי טיפול פני השטח וציפוי
טיפולי משטח משפרים עמידות בפני קורוזיה, משנים את מאפייני החיכוך או מספקים זיהוי ויזואלי. אבץ מצופה אלקטרו עם ציפוי המרת כרומט, המופיע כאבץ צבעוני (צהוב ססגוני) או אבץ לבן/כחול (שקוף), מספק הגנה מפני קורוזיה. ציפוי אבץ מכני וציפוי פתיתי אבץ מציעים חלופות ללא סיכונים להתפרקות מימן. גלוון-בחום מייצר שכבות אבץ עבות עבור יישומי חוץ-כבדים. ציפויי פוספט משפרים את הידבקות הצבע ומספקים עמידות מתונה בפני קורוזיה. השחרת תחמוצת מציעה גימור דקורטיבי עם הגנה מוגבלת. ציפויים מתקדמים כוללים דאקרומט וגיאומט לעמידות בפני קורוזיה-בביצועים גבוהים, PTFE ו-Xylan עבור-חיכוך ועמידות כימית נמוכה, וניקל ללא חשמל לכיסוי אחיד בגיאומטריות מורכבות.
סיווג לפי דומיין יישומים
דרישות ספציפיות לתעשייה- יצרו קטגוריות מיוחדות של מחברים. מחברי פלדה מבניים לבנייה וגשרים, המנוהלים על ידי תקנים כגון EN 14399, מדגישים הברגה מוטענת מראש בחוזק גבוה- עם מערכות בריח, אום ומכונת כביסה תואמות. מחברי תעופה וחלל דורשים יחסי חוזק-ל-מגבלים קיצוניים, עמידות בפני עייפות ועקיבות באמצעות הסמכת חומרים ובקרת חלקים. מחברי רכב מאזנים בין יעילות עלות לבין אמינות תחת רטט, רכיבה תרמית וסביבות קורוזיביות. מחברים ימיים נותנים עדיפות לעמידות בפני קורוזיה של מי ים, ולעתים קרובות משתמשים בחומרי סיליקון ברונזה, מונל או טיטניום. מחברים אלקטרוניים מדגישים מזעור, מאפיינים לא{10}מגנטיים ובקרת מומנט מדויקת. מחברי מזון ותרופות דורשים עיצובים סניטריים המבטלים חריצים ומקלים על הניקוי, לרוב בנירוסטה עם משטחים מלוטשים.
סיווג לפי מאפיינים פונקציונליים מיוחדים
מחברים נעוליםלשלב מנגנונים המונעים-התרופפות עצמית תחת רטט. אגוזי המומנט הרווחים משתמשים בחוטים מעוותים או בתוספות ניילון כדי ליצור התנגדות לחיכוך. כל-אומי הנעילה המתכתיים משיגים פונקציה דומה באמצעות הפרעות חוט או עיוות מכני. דסקיות עם משטחים משוננים או מצולעים מגבירים את החיכוך מתחת לראש הבורג או האום. תרכובות נעילה של חוט דבק- מספקות נעילה נוזלית המיושמת במהלך ההרכבה.
איטום מחבריםשלב רכיבי איטום ללחץ או בלימת נוזלים. ברגים וברגים של איטום כוללים טבעות O-, אטמים או חומרי איטום. מחברים חלולים מתאימים להזרקת איטום. צורות חוט מיוחדות יוצרות התאמת הפרעות היוצרות איטום באמצעות דפורמציה פלסטית.
מחברים מתכוונניםלאפשר שינוי מתח לאחר-הרכבה. תופסנים מכוונים את מתח הכבל או המוט. ברגי דחיפה מספקים כוונון מיקום מדויק. ברגי צווארון ומחברים מחורצים מאפשרים שינוי בכוח ההידוק ללא פירוק מוחלט.
