حلقة تثبيت

حلقة التثبيت هي أداة تثبيت تُستخدم لتثبيت المكونات أو التجميعات على عمود أو داخل غلاف /تجويف عند تركيبها - عادةً في أخدود - للاستخدام لمرة واحدة فقط. بمجرد تركيبها، يعمل الجزء الظاهر منها ككتف يثبت المكون أو التجميعة. حلقات التثبيت الدائرية هي نوع من حلقات التثبيت.

يمكن تركيب حلقات التثبيت الدائرية التي يتم دفعها في التطبيقات التي لا يوجد بها أخدود.

عادة ما تُصنع حلقات التثبيت من الفولاذ الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو نحاس البريليوم ، وقد تتميز بمجموعة متنوعة من التشطيبات لأغراض جمالية وحماية من التآكل اعتمادًا على نوع البيئة التي تُستخدم فيها.

تتوفر أربعة أنواع رئيسية من حلقات التثبيت، ويمكن تقسيم كل منها إلى أنواع فرعية حسب احتياجات التطبيق الفريدة:

• مقطع مدبب
  • مُجمّع محوريًا
    • مقلوب
    • مشطوفة
    • انحنى
  • مجمعة شعاعيًا
  • قفل ذاتي
• المقطع الثابت
• حلزوني
• زر ضغط دائري
• حلقات تثبيت حلزونية موجية ^{[ 1 ] [ 2 ]}

تتناقص حلقات التثبيت ذات المقطع المخروطي بشكل متناظر من المركز إلى الأطراف الحرة، وتبقى دائرية عند انكماشها أو تمددها ضمن حدود الاستخدام العادي. وهذا يضمن التلامس مع الأخدود على طول محيط الحلقة بالكامل. يمكن تركيب هذه الحلقات محوريًا (أفقيًا على طول مركز المحور) أو شعاعيًا (خارجيًا على طول نصف قطر الدائرة). وبحسب حجم الحلقة، يمكن تصنيعها بإحدى طريقتين:

• بالنسبة للخواتم الأصغر حجماً: باستخدام قالب وختمها على مكبس من لفة من الفولاذ أو النحاس
• بالنسبة للحلقات الأكبر حجماً: يتم تشكيل الأسلاك، حيث يتم لف سلك مستطيل الشكل على شكل الحلقة.

مُجمّع محوريًا

تُركّب حلقات التثبيت المحورية في أخاديد مُصنّعة في هياكل/تجاويف (داخلية) أو على أعمدة (خارجية). تُصنّع هذه الحلقات بفتحات صغيرة في عروات حلقات التثبيت المحورية الداخلية والخارجية، تُستخدم لتركيبها وإزالتها باستخدام كماشة مُصممة لهذا الغرض.

هناك خيار تركيب آخر وهو التركيب المخروطي، الذي يبسط عملية التجميع الصناعي، ولهذا السبب يتم استخدامه غالبًا في صناعة السيارات.

يعتمد تصميم الحلقة اليوم على اختراع وبراءة اختراع ^{[ 3 ]} الشركة الألمانية Seeger-Orbis من عام 1928، والتي تم نقلها إلى المعيار الحالي ASME B18.27 - 1998 ^{[ 4 ]} (DIN 471 وDIN 472 الألماني).

حلقات تثبيت مقلوبة

حلقات التثبيت المقلوبة هي نوع من الحلقات المُجمّعة محوريًا، حيث تُقلب فتحات التثبيت لتلائم قاع الأخدود. يسمح قلب فتحات التثبيت بزيادة الخلوص على العمود أو في الغلاف، ويُشكّل كتفًا موحدًا أعلى، وهو مناسب لتثبيت المحامل والمكونات الأخرى ذات أنصاف أقطار الزوايا أو الشطبات الكبيرة .

حلقات تثبيت مشطوفة

تتميز حلقات التثبيت المشطوفة بحافة مشطوفة أو مائلة بزاوية 15 درجة. تسمح هذه الزاوية للحلقة بالانزلاق بين الأخدود والجزء المراد تثبيته حتى تصل إلى أقصى حد، مما يؤدي فعليًا إلى تثبيت كل شيء في مكانه. تخيل وضع سدادة فلين في زجاجة. تُدفع السدادة إلى داخل الفتحة حتى تُثبت لأقصى حد ممكن. يحدث الشيء نفسه عند تركيب حلقة تثبيت مشطوفة. تنزلق الحلقة في مكانها بين جدار الأخدود والجزء المراد تثبيته، مما ينتج عنه ما يُعرف بضبط الحركة الطرفية الصلبة.

حلقات تثبيت مقوسة

حلقات التثبيت المقوسة هي نسخ منحنية من حلقات التثبيت الداخلية والخارجية المسطحة القياسية، وتُطبّق ضغطًا مسبقًا على المجموعة عند تركيبها في التجويف. هذا الضغط يُقلل من الحركة المحورية ويعمل كزنبرك، مما يُبقي المجموعة مضغوطة.

في مجال التصنيع، لا يمكن إنتاج الأجزاء بأبعاد دقيقة تمامًا؛ لذا، إذا صُنعت بأبعاد أقل من الحد المسموح به، ستكون فضفاضة أو بها فراغ على العمود عند تركيب الحلقة القياسية. أما إذا صُنعت بأبعاد أكبر من الحد المسموح به، فستمتد أكثر داخل التجويف وتمنع تركيب الحلقة القياسية بالكامل. صُممت حلقات التثبيت المقوسة لتعويض التفاوتات المتراكمة ، حيث تعمل كزنبرك بمجرد تركيبها في التجويف.

مجمعة شعاعيًا

يتم تركيب حلقات التثبيت المجمعة شعاعيًا خارجيًا في أخاديد مصنعة على عمود. لا تحتوي هذه الحلقات على ثقوب تثبيت ويجب تركيبها باستخدام أدوات تطبيق.

يُعدّ حلقة بنزينغ (وتُسمى أيضًا غسالة بنزينغ ) نوعًا خاصًا من حلقات التثبيت المُجمّعة شعاعيًا ، وقد سُمّيت نسبةً إلى مخترعها وحامل براءة اختراعها، هوغو بنزينغ. يختلف تصميم حلقة التثبيت هذه - التي تُصنّعها شركة هوغو بنزينغ - عن حلقات سيغر في تركيبها: تُركّب حلقات سيغر (DIN 471/472) محوريًا عن طريق التشوه المرن في أخدود، بينما تُركّب حلقات بنزينغ شعاعيًا، حيث تُدفع على عمود؛ كما أنها تتميز بملف جانبي مغلق، وعادةً ما يكون أكثر استدارة. ^{[ 5 ]}

تتميز حلقات التثبيت ذات المقطع الثابت (حلقات الكبس ^{[ 6 ]} ) بمقطع عرضي منتظم وثابت. بمعنى آخر، يكون عرض المادة المستخدمة في صناعة الحلقة متساوياً في أي نقطة على محيطها. عند انقباضها أو تمددها، تتخذ هذه الحلقات شكلاً بيضاوياً. ونتيجة لذلك، تتلامس مع الأخدود في ثلاث نقاط منفصلة أو أكثر، ولكن ليس بشكل متواصل حول المحيط. تُصنع هذه الحلقات إما من أسلاك مسطحة أو دائرية.

تُركّب حلقات التثبيت الحلزونية محوريًا داخل تجاويف/ثقوب (داخلية) أو على أعمدة (خارجية)، مُلامسةً الأخدود بزاوية 360 درجة. لا تحتوي هذه الحلقات على نتوءات أو عروات تعيق عملية التركيب. تُصنع هذه الحلقات عن طريق لفّ سلك مسطح على شكل حلقة التثبيت النهائية. تُزوّد ​​الحلقات الحلزونية بشقّ لسهولة إزالتها. يُمكن إنتاج حلقات التثبيت الحلزونية اقتصاديًا من سبائك خاصة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، لأن عملية التصنيع تُقلّل من الهدر.

لا تتطلب عملية التركيب أو الإزالة أي أدوات خاصة. يمكن استخدام كماشة ذات فكين مسطحين لتركيب وإزالة الحلقات الحلزونية الخارجية.

حلقة الضغط الدائرية تشبه الغسالة المسننة، وعادةً ما تُصنع من المعدن. يتم تركيبها بالضغط على طرف عمود مُخدد، حتى تستقر أسنان الصامولة الداخلية في التجويف. يُغني استخدام صواميل الضغط عن تكلفة ربط الصامولة بطرف العمود أثناء عملية التصنيع.

فيما يلي أنواع مختلفة من التشطيبات السطحية المستخدمة في حلقات التثبيت:

• التخميل
• فوسفات
• طلاء الزنك مع طبقة تحويل لاحقة من كرومات الزنك
• زيت
• طلاء الكادميوم

• حلقة تثبيت ^{[ 7 ]}
• حلقة حلزونية - توفر تغطية بزاوية 360 درجة ^{[ 8 ]}
• خاتم الخطوبة ^{[ 9 ]}
  • حلقة E المقوسة - مقوسة لأخذ الحركة الطرفية ^{[ 9 ]}
• كليب (المعروف أيضًا باسم حلقة البودل) - يشبه حلقة E ولكن بآذان أكبر توفر مساحة سطح كبيرة مقابل الجزء المحتفظ به ^{[ 10 ]}
• حلقة ذاتية القفل - لا تتطلب وجود أخدود ^{[ 8 ]}
• الحلقة المنقسمة (المعروفة أيضًا باسم غسالة X) - تتناسب مع الأخاديد الخارجية ويتم إغلاقها بواسطة زوج من الكماشة ^{[ 10 ]}
• حلقة ذات خلوص منخفض (تُعرف أيضًا باسم حلقة الهلال) ^{[ 9 ]}
• حلقات تثبيت Spirolox (المعروفة أيضًا باسم الحلقات الحلزونية) ^{[ 11 ]}
• الحلقة C ^{[ 12 ]}