प्रत्येक मैकेनिक ने उनका उपयोग किया है, लेकिन अधिकांश यह नहीं जानते कि वॉशर कितने प्रकार के होते हैं, वे किस सामग्री से बने होते हैं, और उनका उचित उपयोग कैसे किया जाए। पिछले कुछ वर्षों में, हमें वॉशर से संबंधित कई प्रश्न प्राप्त हुए हैं, इसलिए इन हार्डवेयर उपकरणों पर जानकारी साझा करने वाला एक तकनीकी लेख लंबे समय से अपेक्षित है।

हमने हाल ही में ऑटोमोटिव रेसिंग प्रोडक्ट्स, इंक. (एआरपी) के साथ उच्च-प्रदर्शन वाले फास्टनरों को बनाने की कला को कवर किया है, जिसमें विषय के नट और बोल्ट को अच्छी तरह से कवर किया गया है। अब समय आ गया है कि उस फास्टनर घटक को सम्मान दिया जाए जिसे अक्सर मामूली वॉशर के रूप में लिया जाता है।

निम्नलिखित पैराग्राफ में, हम कवर करेंगे कि वॉशर क्या हैं, विभिन्न प्रकार के वॉशर, वे क्या करते हैं, वे कैसे बनाए जाते हैं, उनका उपयोग कहां और कब करना है - और हां, हम इस बात पर भी चर्चा करेंगे कि वॉशर दिशात्मक हैं या नहीं।

सामान्यतया, वॉशर बस एक डिस्क के आकार की, वेफर जैसी प्लेट होती है जिसके बीच में एक छेद होता है। हालांकि डिज़ाइन आदिम लग सकता है, वॉशर वास्तव में एक जटिल कार्य प्रदान करते हैं। इनका उपयोग आमतौर पर बोल्ट या कैप स्क्रू जैसे थ्रेडेड फास्टनर के भार को वितरित करने के लिए किया जाता है।

इन्हें स्पेसर के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है - या कुछ मामलों में - एक पहनने वाला पैड, लॉकिंग डिवाइस, या यहां तक ​​कि कंपन को कम करने के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है - रबर वॉशर की तरह। मूल वॉशर डिज़ाइन में एक बाहरी व्यास होता है जो वॉशर के आंतरिक व्यास से दोगुना बड़ा होता है।

आमतौर पर धातु से बने, वॉशर प्लास्टिक या रबर से भी बनाए जा सकते हैं - अनुप्रयोग के आधार पर। मशीनरी में, उच्च-गुणवत्ता वाले बोल्ट वाले जोड़ों को जोड़ों की सतहों पर इंडेंटेशन को रोकने के लिए कठोर स्टील वॉशर की आवश्यकता होती है। इसे ब्रिनेलिंग कहा जाता है. ये छोटे इंडेंटेशन अंततः फास्टनर पर प्रीलोड के नुकसान, बकबक या अतिरिक्त कंपन का कारण बन सकते हैं। जैसे-जैसे स्थिति जारी रहती है, ये गतिविधियां तेजी से अन्य टूट-फूट में तब्दील हो सकती हैं जिन्हें अक्सर स्पॉलिंग या गैलिंग के रूप में परिभाषित किया जाता है।

वॉशर गैल्वेनिक जंग को रोकने में भी मदद करते हैं, एक ऐसी स्थिति जो तब मौजूद होती है जब कुछ धातुएं एक दूसरे के संपर्क में आती हैं। एक धातु एनोड के रूप में कार्य करती है, और दूसरी कैथोड के रूप में। इस प्रक्रिया को शुरुआत से ही धीमा करने या रोकने के लिए, बोल्ट या नट और जुड़ने वाली धातु के बीच एक वॉशर का उपयोग किया जाता है।

सुरक्षित किए गए हिस्से पर दबाव को समान रूप से वितरित करने और हिस्से को नुकसान पहुंचाने की संभावना को कम करने के अलावा, वॉशर नट या बोल्ट के लिए एक चिकनी सतह भी प्रदान करते हैं। इससे असमान बन्धन वाली सतह की तुलना में बंधे हुए जोड़ के ढीले होने की संभावना कम हो जाती है।

ऐसे विशेष वॉशर हैं जो एक सील, एक विद्युत ग्राउंडिंग बिंदु प्रदान करने, फास्टनर को संरेखित करने, फास्टनर को बंदी बनाए रखने, इन्सुलेट करने या जोड़ पर अक्षीय दबाव प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। हम नीचे दिए गए पाठ में इन विशेष वाशरों पर संक्षेप में चर्चा करेंगे।

हमने बंधे हुए जोड़ के हिस्से के रूप में वॉशर का अनुचित तरीके से उपयोग करने के कुछ तरीके भी देखे हैं। ऐसे कई उदाहरण हैं जहां छाया-वृक्ष यांत्रिकी ने बोल्ट या नट का उपयोग किया है जो कि जिस हिस्से को जोड़ रहे हैं उसके लिए व्यास में बहुत छोटा है। इन उदाहरणों में, वॉशर में एक आंतरिक व्यास होता है जो बोल्ट को फिट करता है, फिर भी, बोल्ट हेड या नट को उस घटक के बोर के माध्यम से फिसलने की अनुमति नहीं देता है जिसे जोड़ा जा रहा है। यह परेशानी का कारण बन रहा है और इसे कभी भी रेस कार पर चलाने का प्रयास नहीं किया जाना चाहिए।

आमतौर पर, मैकेनिक ऐसे बोल्ट का उपयोग करेंगे जो बहुत लंबा है, लेकिन पर्याप्त धागे की कमी है, जो जोड़ को कसने की अनुमति नहीं देता है। जब तक नट को कड़ा न किया जा सके, तब तक मुट्ठी भर वॉशर को स्पेसर के रूप में टांग पर रखने से भी बचना चाहिए। बोल्ट की सही लंबाई चुनें. वॉशर का अनुचित तरीके से उपयोग करने से क्षति या चोट लग सकती है।

सामान्यतया, आज दुनिया में कई प्रकार के वॉशर निर्मित होते हैं। कुछ विशेष रूप से लकड़ी के जोड़ों पर उपयोग के लिए बनाए जाते हैं जबकि कुछ प्लंबिंग उद्देश्यों के लिए बनाए जाते हैं। जब ऑटोमोटिव जरूरतों की बात आती है, तो एआरपी के आर एंड डी विशेषज्ञ, जे कॉम्ब्स हमें बताते हैं कि ऑटोमोटिव रखरखाव में केवल पांच प्रकार का उपयोग किया जाता है। इसमें सादा वॉशर (या फ्लैट वॉशर), फेंडर वॉशर, स्प्लिट वॉशर (या लॉक वॉशर), स्टार वॉशर और इन्सर्ट वॉशर है।

दिलचस्प बात यह है कि आपको एआरपी की विशाल फास्टनर पेशकशों में स्प्लिट वॉशर नहीं मिलेगा। "वे मुख्य रूप से कम लोड की स्थिति में छोटे व्यास वाले फास्टनरों के साथ उपयोगी होते हैं," कॉम्ब्स ने समझाया। एआरपी उच्च प्रदर्शन वाले रेसिंग फास्टनरों पर ध्यान केंद्रित करता है जो उच्च लोड स्थितियों के तहत काम करते हैं। इस प्रकार के वॉशर के विभिन्न प्रकार हैं जो विशिष्ट उद्देश्यों की पूर्ति करते हैं, जैसे नीचे की तरफ दाँतेदार दांतों वाला सादा वॉशर।

एक फ्लैट वॉशर बोल्ट (या नट) के सिर और जुड़ी हुई वस्तु के बीच पसंदीदा मध्यस्थ है। इसका प्राथमिक उद्देश्य जुड़ने वाली सतह को नुकसान से बचाने के लिए कसे हुए फास्टनर के भार को फैलाना है। "यह विशेष रूप से एल्यूमीनियम घटकों के साथ महत्वपूर्ण है," कॉम्ब्स कहते हैं।

अमेरिकी राष्ट्रीय मानक संस्थान (एएनएसआई) ने सामान्य उपयोग के लिए मानकों का एक सेट प्रदान किया है, सादे वॉशर के लिए दो प्रकार की आवश्यकता होती है। टाइप ए को व्यापक सहनशीलता वाले वॉशर के रूप में परिभाषित किया गया है जहां सटीकता महत्वपूर्ण नहीं है। टाइप बी सख्त सहनशीलता वाला एक फ्लैट वॉशर है जहां बाहरी व्यास को उनके संबंधित बोल्ट आकार (आंतरिक व्यास) के लिए संकीर्ण, नियमित या चौड़े के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

जैसा कि हमने पहले बताया, वॉशर एक संगठन के सरल स्पष्टीकरण की तुलना में अधिक जटिल हैं। वास्तव में, कई हैं। सोसाइटी ऑफ ऑटोमोटिव इंजीनियर्स (एसएई) यूनाइटेड स्टेट्स स्टैंडर्ड्स (यूएसएस) संगठन ने फ्लैट वॉशर को जिस तरह से परिभाषित किया है, उसकी तुलना में सादे वॉशर को सामग्री की मोटाई के आधार पर वर्गीकृत किया गया है, जिसमें अंदर और बाहर का व्यास छोटा है।

यूएसएस मानक इंच-आधारित वॉशर के मानक हैं। यह संगठन मोटे या बड़े बोल्ट धागे को समायोजित करने के लिए वॉशर के अंदर और बाहर के व्यास की विशेषता बताता है। यूएसएस वॉशर का उपयोग अक्सर ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में किया जाता है। तीन संगठनों ने सादे वॉशर के लिए तीन अलग-अलग मानकों को निर्दिष्ट किया है, स्पष्ट रूप से, वॉशर अपनी साधारण उपस्थिति से कहीं अधिक जटिल हैं जिससे कोई भी विश्वास कर सकता है।

एआरपी के कॉम्ब्स के अनुसार, “वॉशर का आकार और गुणवत्ता ही बारीकी से विचार करने योग्य है। भार को उचित रूप से वितरित करने के लिए इसकी पर्याप्त मोटाई और आकार होना चाहिए। कॉम्ब्स कहते हैं, “यह भी बहुत महत्वपूर्ण है कि उच्च टॉर्क भार वाले महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए वॉशर जमीन के समानांतर और पूरी तरह से सपाट हो। और कुछ भी असमान प्रीलोडिंग का कारण बन सकता है।"

ये ऐसे वॉशर हैं जिनका बाहरी व्यास इसके केंद्रीय छेद के अनुपात में अतिरिक्त बड़ा होता है। इसे क्लैम्पिंग बल को वितरित करने के लिए भी डिज़ाइन किया गया है, लेकिन बड़े आकार के कारण, भार बड़े क्षेत्र में प्रसारित होता है। कई वर्षों तक, इन वॉशरों का उपयोग वाहनों में फेंडर जोड़ने के लिए किया जाता था, इसलिए इसे यह नाम दिया गया। फेंडर वॉशर का बाहरी व्यास बड़ा हो सकता है, लेकिन आमतौर पर पतली-गेज सामग्री से बने होते हैं।

स्प्लिट वॉशर में अक्षीय लचीलापन होता है और कंपन के कारण ढीलापन रोकने के लिए इसका उपयोग किया जाता है। फोटो www.amazon.com से।

स्प्लिट वॉशर, जिन्हें स्प्रिंग या लॉक वॉशर भी कहा जाता है, में अक्षीय लचीलापन होता है। इनका उपयोग कंपन के कारण ढीलेपन को रोकने के लिए किया जाता है। स्प्लिट वॉशर के पीछे की अवधारणा सरल है: यह जुड़ी हुई वस्तु और बोल्ट या नट के सिर पर दबाव डालने के लिए स्प्रिंग की तरह काम करता है।

एआरपी इन वॉशरों का निर्माण नहीं करता है क्योंकि इंजन, ड्राइवट्रेन, चेसिस और सस्पेंशन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने वाले अधिकांश फास्टनरों को उचित क्लैंपिंग बल लागू करके एक विशिष्ट टॉर्क स्पेक पर कस दिया जाता है। किसी उपकरण का उपयोग किए बिना फास्टनर के ढीले होने की बहुत कम या कोई संभावना नहीं है।

अधिकांश इंजीनियर इस बात से सहमत हैं कि एक स्प्रिंग वॉशर - जब उच्च विनिर्देशों के लिए टॉर्क किया जाता है - कुछ हद तक फैल जाएगा। जब ऐसा होता है, तो स्प्लिट वॉशर अपना तनाव खो देगा और बंधे हुए जोड़ की सटीक प्रीलोडिंग को भी बाधित कर सकता है।

स्टार वॉशर में दाँतेदार धारियाँ होती हैं जो फास्टनर को ढीला होने से बचाने के लिए सब्सट्रेट सतह को काटने के लिए रेडियल रूप से अंदर या बाहर की ओर बढ़ती हैं। फोटो www.amazon.com से।

स्टार वॉशर स्प्लिट वॉशर के समान ही उद्देश्य पूरा करते हैं। इनका उद्देश्य फास्टनर को ढीला होने से रोकना है। ये दाँतेदार भागों वाले वॉशर हैं जो घटक की सतह को काटने के लिए रेडियल रूप से (अंदर या बाहर की ओर) बढ़ते हैं। डिज़ाइन के अनुसार, उन्हें फास्टनर को ढीला होने से रोकने के लिए बोल्ट हेड/नट और सब्सट्रेट में "खुदाई" करनी होती है। स्टार वॉशर का उपयोग आम तौर पर विद्युत घटकों से जुड़े छोटे बोल्ट और स्क्रू के साथ किया जाता है।

रोटेशन को रोकने और इस तरह प्रीलोड सटीकता को प्रभावित करने से एआरपी को विशेष वॉशर बनाने के लिए प्रेरित किया गया है जो नीचे की तरफ दाँतेदार होते हैं। उनके लिए विचार यह है कि वे संलग्न की जा रही वस्तु को पकड़ें और एक स्थिर मंच प्रदान करें।

एआरपी द्वारा निर्मित एक अन्य विशेष वॉशर इन्सर्ट-टाइप वॉशर है। इन्हें छिद्रों के शीर्ष को सुरक्षित रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है ताकि छेद में खराबी या शीर्ष को ढहने से रोका जा सके। सामान्य उपयोगों में सिलेंडर हेड, चेसिस घटक और अन्य उच्च-घिसाव वाले क्षेत्र शामिल हैं जिनके लिए वॉशर की आवश्यकता होती है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि स्नेहन सटीक प्रीलोडिंग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। फास्टनर के धागों पर स्नेहक लगाने के अलावा, बोल्ट हेड (या नट) के नीचे या वॉशर के शीर्ष पर थोड़ी मात्रा लगाने की सिफारिश की जाती है। वॉशर के निचले हिस्से को कभी भी चिकनाई न दें (जब तक कि इंस्टॉलेशन निर्देश अन्यथा न कहें) क्योंकि आप नहीं चाहते कि यह घूमे।

उचित वॉशर उपयोग और स्नेहन पर ध्यान देना एक ऐसी चीज़ है जिस पर सभी रेस टीमों को विचार करना चाहिए।

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