استخدمها جميع الميكانيكيين، لكن معظمهم لا يعرفون أنواعها المختلفة، ولا المواد المصنوعة منها، ولا كيفية استخدامها بشكل صحيح. على مر السنين، تلقينا العديد من الأسئلة حول هذه الحلقات المعدنية، لذا فإن نشر مقال تقني يُقدم معلومات عنها أصبح ضروريًا.

لقد تناولنا مؤخرًا فن صناعة أدوات التثبيت عالية الأداء مع شركة منتجات سباقات السيارات (ARP)، وغطينا جميع جوانب هذا الموضوع. والآن، حان الوقت لتسليط الضوء على عنصر التثبيت الذي غالبًا ما يُستهان به، ألا وهو الغسالة البسيطة.

في الفقرات التالية، سنتناول ماهية الحلقات المعدنية، وأنواعها المختلفة، ووظائفها، وكيفية صنعها، وأين ومتى يتم استخدامها - نعم، سنناقش حتى ما إذا كانت الحلقات المعدنية موجهة أم لا.

بشكل عام، الغسالة عبارة عن قرص رقيق مثقوب في المنتصف. ورغم أن تصميمها قد يبدو بدائياً، إلا أن الغسالات تؤدي وظيفة معقدة. فهي تُستخدم عادةً لتوزيع حمل المثبتات الملولبة، مثل البراغي أو المسامير.

يمكن استخدامها أيضًا كفواصل، أو في بعض الحالات، كحشوة مقاومة للتآكل، أو أداة تثبيت، أو حتى لتقليل الاهتزاز، مثل حلقة مطاطية. يتميز التصميم الأساسي للحلقة بقطر خارجي ضعف قطرها الداخلي.

تُصنع الحلقات المعدنية عادةً من المعدن، ولكن يمكن أيضًا تصنيعها من البلاستيك أو المطاط، وذلك حسب الاستخدام. في الآلات، تتطلب الوصلات الملولبة عالية الجودة حلقات فولاذية مُقسّاة لمنع انبعاج أسطح الوصلة، وهي ظاهرة تُعرف باسم "التقشّر". قد تؤدي هذه الانبعاجات الصغيرة في النهاية إلى فقدان قوة الشد المسبق على المثبت، أو حدوث اهتزازات، أو زيادة في الاهتزاز. ومع استمرار هذه الحالة، قد تتسارع هذه الحركات لتتحول إلى أنواع أخرى من التآكل تُعرف غالبًا باسم "التقشر" أو "التآكل الاحتكاكي".

تساعد الحلقات المعدنية أيضًا في منع التآكل الجلفاني، وهي حالة تحدث عند تلامس بعض المعادن. يعمل أحد المعدنين كأنود، والآخر ككاثود. ولإبطاء هذه العملية أو منعها من البداية، تُستخدم حلقة معدنية بين البرغي أو الصامولة والمعدن المراد وصله.

إضافةً إلى توزيع الضغط بالتساوي على الجزء المراد تثبيته وتقليل احتمالية تلفه، توفر الحلقات المعدنية سطحًا أملسًا للصامولة أو البرغي. وهذا يجعل الوصلة المثبتة أقل عرضةً للارتخاء مقارنةً بسطح تثبيت غير مستوٍ.

توجد حلقات خاصة مصممة لتوفير إحكام الإغلاق، ونقطة تأريض كهربائي، ومحاذاة المثبت، وتثبيته، وعزله، أو توفير ضغط محوري على الوصلة. سنتناول هذه الحلقات الخاصة بإيجاز في النص أدناه.

لقد رأينا أيضًا بعض الطرق الخاطئة لاستخدام الحلقات المعدنية كجزء من وصلة مثبتة. وقد تكررت حالات استخدام الميكانيكيين غير المتخصصين براغي أو صواميل ذات قطر أصغر من اللازم للجزء المراد وصله. في هذه الحالات، يكون القطر الداخلي للحلقة المعدنية مناسبًا للبرغي، ولكنه لا يسمح لرأس البرغي أو الصامولة بالانزلاق عبر تجويف الجزء المراد وصله. هذا الأمر يُنذر بالمشاكل، ويجب تجنبه تمامًا في أي سيارة سباق.

في أغلب الأحيان، يستخدم الميكانيكيون براغي طويلة جدًا ولكنها تفتقر إلى عدد كافٍ من اللفات، مما يمنع إحكام ربط الوصلة. كما يجب تجنب وضع عدد من الحلقات المعدنية على ساق البرغي كفاصل حتى يتم ربط الصامولة. اختر طول البرغي المناسب. استخدام الحلقات المعدنية بشكل غير صحيح قد يؤدي إلى تلف أو إصابة.

بشكل عام، تُصنّع اليوم أنواع عديدة من الحلقات المعدنية في العالم. بعضها مُصمّم خصيصًا للاستخدام في وصلات الخشب، بينما يُستخدم بعضها الآخر في أعمال السباكة. أما فيما يخصّ احتياجات السيارات، فيُشير جاي كومبس، أخصائي البحث والتطوير في شركة ARP، إلى وجود خمسة أنواع فقط تُستخدم في صيانة السيارات، وهي: الحلقة المعدنية العادية (أو المسطحة)، وحلقة الرفرف، والحلقة المنقسمة (أو القفل)، والحلقة النجمية، والحلقة الداخلية.

من المثير للاهتمام أنك لن تجد حلقات غسيل مشقوقة ضمن تشكيلة مثبتات ARP الواسعة. أوضح كومبس قائلاً: "إنها مفيدة بشكل أساسي مع المثبتات ذات الأقطار الصغيرة في ظروف الأحمال المنخفضة". تميل ARP إلى التركيز على مثبتات السباقات عالية الأداء التي تعمل تحت ظروف أحمال أعلى. توجد أنواع مختلفة من هذه الحلقات تخدم أغراضًا محددة، مثل الحلقة العادية ذات الحواف المسننة على الجانب السفلي.

تُعدّ الغسالة المسطحة الوسيلة المُفضّلة للوصل بين رأس البرغي (أو الصامولة) والجسم المراد تثبيته. ووظيفتها الأساسية هي توزيع قوة التثبيت المُحكم لمنع تلف سطح التوصيل. ويقول كومبس: "هذا الأمر بالغ الأهمية، خاصةً مع المكونات المصنوعة من الألومنيوم".

وضع المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) مجموعة من المعايير للاستخدام العام، وتنص على وجود نوعين من الغسالات المسطحة. يُعرَّف النوع (أ) بأنه غسالة ذات هوامش واسعة حيث لا تكون الدقة بالغة الأهمية. أما النوع (ب) فهو غسالة مسطحة ذات هوامش أضيق، حيث تُصنَّف الأقطار الخارجية إلى ضيقة أو عادية أو واسعة وفقًا لأحجام البراغي (القطر الداخلي) الخاصة بها.

كما ذكرنا سابقاً، فإنّ الغسالات أكثر تعقيداً من مجرد شرح بسيط من منظمة واحدة. في الواقع، هناك العديد من المنظمات التي تصنّفها. تصنّف جمعية مهندسي السيارات (SAE) الغسالات العادية حسب سماكة مادتها، بأقطار داخلية وخارجية أصغر مقارنةً بتعريف منظمة المعايير الأمريكية (USS) للغسالات المسطحة.

معايير USS هي معايير الغسالات ذات القياسات البوصة. تُحدد هذه المنظمة القطر الداخلي والخارجي للغسالة لتناسب أسنان البراغي الخشنة أو الكبيرة. تُستخدم غسالات USS بكثرة في تطبيقات السيارات. مع وجود ثلاث منظمات تُحدد ثلاثة معايير مختلفة للغسالات البسيطة، يتضح أن الغسالات أكثر تعقيدًا مما قد يُوحي به مظهرها البسيط.

بحسب كومبس من شركة ARP، "يستحق حجم وجودة الغسالة نفسها عناية فائقة. يجب أن يكون سمكها وحجمها كافيين لتوزيع الحمل بشكل صحيح." ويضيف كومبس: "من المهم جدًا أيضًا أن تكون الغسالة مصقولة بشكل متوازٍ ومسطحة تمامًا، خاصةً في التطبيقات الحساسة ذات أحمال عزم الدوران العالية. أي شيء آخر قد يتسبب في تحميل مسبق غير متساوٍ."

هذه حلقات معدنية ذات قطر خارجي كبير جدًا مقارنةً بفتحتها المركزية. وهي مصممة لتوزيع قوة التثبيت، ولكن نظرًا لكبر حجمها، ينتشر الحمل على مساحة أكبر. لسنوات عديدة، استُخدمت هذه الحلقات لتثبيت الرفارف على المركبات، ومن هنا جاءت التسمية. قد تكون حلقات الرفارف ذات قطر خارجي أكبر، ولكنها عادةً ما تُصنع من مادة رقيقة.

تتميز الحلقات المنقسمة بمرونة محورية وتُستخدم لمنع الارتخاء الناتج عن الاهتزاز. الصورة من موقع www.amazon.com.

تتميز الحلقات المنقسمة، والتي تُسمى أيضًا حلقات زنبركية أو حلقات قفل، بمرونة محورية. تُستخدم هذه الحلقات لمنع الارتخاء الناتج عن الاهتزاز. مبدأ عملها بسيط: فهي تعمل كزنبرك يضغط على الجسم المراد تثبيته ورأس البرغي أو الصامولة.

لا تقوم شركة ARP بتصنيع هذه الحلقات المعدنية لأن معظم المثبتات التي تلعب أدوارًا رئيسية في المحرك، ونظام نقل الحركة، والهيكل، ونظام التعليق، تُشدّ وفقًا لعزم دوران محدد، مما يُطبّق قوة التثبيت المناسبة. وبالتالي، يكاد يكون من المستحيل أن ينفكّ المثبت دون استخدام أداة.

يتفق معظم المهندسين على أن حلقة الزنبرك - عند شدها بعزم دوران أعلى من المواصفات المحددة - ستتمدد إلى حد ما. وعند حدوث ذلك، ستفقد الحلقة المشقوقة شدها، وقد يؤدي ذلك إلى تعطيل التحميل المسبق الدقيق للوصلة المثبتة.

تحتوي حلقات التثبيت النجمية على نتوءات تمتد شعاعيًا إلى الداخل أو الخارج لتثبيتها على سطح المادة ومنعها من الارتخاء. الصورة من موقع www.amazon.com.

تؤدي حلقات التثبيت النجمية وظيفة مشابهة تقريبًا لحلقات التثبيت المنقسمة، وهي منع ارتخاء المثبتات. تتميز هذه الحلقات بأسنان تمتد شعاعيًا (للداخل أو للخارج) لتثبت بإحكام على سطح المكون. صُممت هذه الحلقات لتثبت في رأس البرغي/الصامولة والسطح المحيط لمنع ارتخاء المثبت. تُستخدم حلقات التثبيت النجمية عادةً مع البراغي والمسامير الصغيرة المستخدمة في المكونات الكهربائية.

دفع منع الدوران، وما يترتب عليه من تأثير على دقة التحميل المسبق، شركة ARP إلى تصنيع حلقات غسيل خاصة ذات سطح مسنن من الأسفل. والفكرة هي أن تثبت هذه الحلقات القطعة المراد تركيبها وتوفر قاعدة ثابتة.

تُصنّع شركة ARP نوعًا آخر من الغسالات الخاصة، وهي الغسالات المُدمجة. صُممت هذه الغسالات لحماية رؤوس الثقوب ومنع تآكلها أو انهيارها. تشمل استخداماتها الشائعة رؤوس الأسطوانات، ومكونات الهيكل، وغيرها من المناطق المعرضة للتآكل الشديد والتي تتطلب استخدام غسالة.

من المهم ملاحظة أن التشحيم يلعب دورًا أساسيًا في التحميل المسبق الدقيق. بالإضافة إلى وضع مادة تشحيم على أسنان المثبت، يُنصح بوضع كمية صغيرة على الجانب السفلي لرأس البرغي (أو الصامولة) أو الجزء العلوي من الغسالة. تجنب تشحيم الجانب السفلي من الغسالة (إلا إذا نصت تعليمات التركيب على خلاف ذلك) حتى لا تدور.

إن الاهتمام بالاستخدام الصحيح للغسالات والتشحيم أمر يستحق أن تأخذه جميع فرق السباق بعين الاعتبار.

أنشئ نشرتك الإخبارية المخصصة الخاصة بك مع المحتوى الذي تحبه من Chevy Hardcore، مباشرة إلى بريدك الوارد، مجاناً تماماً!

سنرسل إليك أكثر المقالات والأخبار وميزات السيارات ومقاطع الفيديو إثارة للاهتمام من مجلة شيفروليه هاردكور كل أسبوع.

نعدكم بعدم استخدام عنوان بريدكم الإلكتروني لأي غرض آخر سوى التحديثات الحصرية من شبكة باور أوتوميديا.