انواع فنر و آشنایی با اصطلاحات تولید فنر

تقریبا همه با تعریف فنر آشنا هستیم. هر جسمی که دارای خاصیت کشسان یا ارتجاعی باشد را فنر می‌نامند. عملکرد فنر بدین صورت است که در پاسخ به اعمال نیروی خارجی تغییر شکل می‌دهد و به محض برداشته شدن نیرو، به حالت اولیه‌ی خود باز می‌گردد.

مواد بکار رفته در تولید فنر، فولاد فنر و فلزات غیرآهنی مانند: تیتانیوم و یا برلیوم کاپر است. برای سفارس و خرید فنر در مدل‌ها و جنس‌های مد نظر خود می‌توانید سری به خیابان ناظم الاطبا جنوبی در تهران بزنید.

آشنایی با ۳۰ اصطلاح فنی و تعریف معمول صنعت فنرسازی

به واژه‌نامه اصطلاحات و تعاریف فنر ما خوش آمدید. در اینجا قرار است شما را با چند اصطلاح و تعریف رایج صنعت فنرسازی آشنا کنیم.

۱- مفتول: سیم یا وایری که با آن فنر را می‌سازند، از جنس فولاد یا استیل است و در نقشه‌های صنعتی با حرف انگلیسی (d) نشان داده می‌شود.

۲- قطر خارجی (od): به اندازه قطر بیرون تا بیرون فنر گویند.

۳- قطر داخلی (id): به اندازه قطر داخل به داخل فنر گویند.

۴- ارتفاع (I): به اندازه ابتدا تا انتهای فنر گویند.

۵- گام فنر (P): به فاصله بین یک مفتول تا مفتول بعد گام فنر گویند.

۶- پخت: عملیات حرارتی فنرهای آبکاری شده برای آزادسازی شکنندگی هیدروژنی را گویند.

۷- فنر بشکه‌ای: فنر با قطرهای سیم‌پیچ کوچکتر به سمت انتهای آن که به آن شکل بشکه/مقعر می‌دهد، گویند.

۸- کمانش: هنگامی که یک فنر فشاری در حین انحراف خم می‌شود.

۹- زاویه / موقعیت آزاد: موقعیت پایه‌های فنر پیچشی در حالت آزاد و بدون گشتاور را گویند.

۱۰- طول رایگان (L): طول بدون بارِ یک فنر فشاری را گویند.

۱۱- فرکانس: میزان ارتعاشی که از فنر بیرون می‌آید، زمانی که هر دو انتها در دست گرفته یا وصل می‌شوند.

۱۲- گشتاور (M): عمل چرخاندن پایه‌ها و سیم‌پیچ‌های فنر، تحت یک نیروی شعاعی را گویند.

۱۳- تعداد کل سیم پیچ‌ها (N): تعداد کل کویل‌هایی که فنر شما را تشکیل می‌دهند، چه فعال و چه غیرفعال.

۱۴- انحراف (x): عمل یک فنر فشاری در حال فشرده شدن، یک فنر گسترش دهنده و یک فنر پیچشی در حال فشرده شدن را گویند.

۱۵- حد الاستیک: محدودیت انحراف فنر به دلیل تنش زیاد را گویند.

۱۶- میانگین قطر سیم‌پیچ (D): قطر سیم‌پیچ بین قطر بیرونی و قطر داخلی را گویند.

۱۷- مدول در برش / پیچش (G): ضریب سختی فنرهای فشاری و کششی را گویند.

۱۸- مدول در کشش / خمش (E): ضریب سختی فنرهای پیچشی و تخت را گویند.

۱۹- بار (F): وزن جسم یا نیرویی که به فنر وارد می‌شود.

۲۰- کشش اولیه (Fi): نیرویی که بین سیم‌پیچ‌های فنر اکستنشن جمع شده و باعث می‌شود در حالت آزاد در کنار هم باشند.

۲۱- قانون هوک: قانون فیزیک اختراع شده توسط رابرت هوک که در آن بار، متناسب با انحراف است.

۲۲- انفعال: فولاد ضد زنگ با قرار گرفتن در داخل اسید به‌منظور حذف ناخالصی‌ها و افزایش مقاومت در برابر خوردگی این فرآیند را طی می‌کند.

۲۳- مجموعه دائمی: این زمانی اتفاق می‌افتد که یک فنر از حد الاستیک و حداکثر بار ایمن منحرف شود. فنر، هم نیرو و هم حافظه خود را از دست می‌دهد، بنابراین به طول اولیه خود باز نمی‌گردد.

۲۴- زمین (p): فاصله بین یک سیم‌پیچ و سیم‌پیچ دیگر در فنرهای زخم باز، مانند فنرهای فشاری را گویند.

۲۵- تردی هیدروژنی: زمانی اتفاق می‌افتد که فنرها به دلیل جذب هیدروژن در آبکاری شکننده می‌شوند و ترک خوردگی و شکست، به‌ویژه تحت بارهای ثابت، محسوس می‌شوند.

۲۶- نرخ: تغییر در بار متناسب با تغییر در انحراف، معمولاً بر حسب پوند بر اینچ (پوند بر اینچ) یا نیوتن بر میلیمتر (N/mm) داده می‌شود.

۲۷- حذف مجموعه: فرآیند تولید فنر بلندتر از طول آزاد مورد نظر برای فشرده سازی آن تا ارتفاع جامد را گویند. همه با این هدف که باعث ست شدن آن و افزایش کشش آن شود.

۲۸- شاخص بهار: نسبت متناسب بین قطر سیم فنر و قطر سیم‌پیچ، تعیین کننده سفتی سیم پیچ‌های آن است.

۲۹- تلسکوپ: اثر فنرهای مخروطی، محدب یا مقعر زمانی ایجاد می‌شود که قطر بیرونی سیم‌پیچ‌ها به قطر داخلی سیم‌پیچ‌های بعدی فشرده می‌شود و در نتیجه ارتفاع جامد کاهش می‌یابد.

۳۰- تنظیم حرارت: قرار دادن فنر در دمای بالا برای جلوگیری از، از دست دادن نیرو در دمایی که در آن کار می‌کند.

تاریخچه‌ی تولید فنر:

از نظر تاریخی، استفاده از فنر به سال‌های خیلی قبل‌تر بر می‌گردد. برای مثال می‌توان تیر و کمان را نام برد، که از نوعی فنر طبیعی و ساده ساخته شده و بشر به عنوان وسیله‌ی شکار از آن استفاده می‌کرد.

فنرهای ساده و غیر پیچشی در طول تاریخ وجود داشته‌اند؛ اما فنرهای پیچشی با پیشرفت بشریت و با روند استفاده انسان‌ها از فلز و پیشرفت در صنعت فلز کاری به تولید انبوه رسیدند و همچنین در اوایل قرن پانزدهم گسترش یافتند، تا اینکه در اوایل قرن هجدهم بر اثر انقلاب صنعتی، تکنولوژی ساخت انواع فنر نیز ایجاد شد.

برای کسب اطلاعات بیشتر درباره فنرها می‌توانید به مقاله رایج‌ترین طبقه‌بندی فنرها مراجعه کنید.

انواع فنرهای خودرو:

• فنر مارپیچی: این نوع فنر که احتمالا رایج‌ترین نوع است، از یک سیم فلزی پیچیده شده به دور یک محور تشکیل شده است. اندازه و قطر این سیم‌ها می‌تواند بسیار متفاوت باشد.
• فنر برگی: این فنر از چندین لایه فولاد تشکیل شده که روی هم قرار گرفته‌اند و به شکل یک برگ یا لایه هستند.
• فنر پیچشی: این فنر به شکل یک میله فولادی است که در وسط پیچ خورده است.
• فنر پنوماتیکی: این فنر از هوا یا گاز نیتروژن استفاده می‌کند تا نیروی فنری را ایجاد کند.

رایج‌ترین فنرهای کاربردی در صنایع مختلف عبارت است از:

فنرهای مارپیچی:

فنر تسمه‌ای حلزونی (لوله‌ای) یکی از انواع رایج آن سیمی است که حول یک شکل استوانه‌ای یا مخروطی پیچیده شده و صعود می‌کند. قطر و ارتفاع حلقه، قدرت و مقاومت فنر را تعیین می‌کند.

افزایش قطر میله، باعث افزایش قدرت فنر می‌گردد، در حالی که افزایش طول آن باعث افزایش انعطاف‌پذیری خواهد شد. فنرهای مارپیچی خود به دو نوع فنرهای کششی و فنرهای فشاری تقسیم می‌شوند.

فنرهای کششی:

فنر کششی یکی دیگر از انواع فنرها است، که وظیفه‌ی خود را با تحت کشش قرار گرفتن و یا اعمال نیرو به هر دو طرف فنر انجام می‌دهد.

فنرهای فشاری:

فنر فشاری وظیفه‌ی خود را با فشرده شدن یا اعمال نیرو به هر دو طرف فنر انجام می‌دهد و می‌توان فنرهای فشاری را در سایزها و ضخامتی که مشتری سفارش می‌دهد، تولید کرد.

فنرهای شاخکی:

فنر شاخکی به صورت مفتولی است، با شاخک ساده و بدون خم مورد استفاده قرار می‌گیرند. فنرهای شاخکی مصارف زیادی دارند، در صنایع قفل سازی، ابزار یراق و تولید انواع گیره‌های صنعتی و تزئینی، انواع گل سر و همچنین در طلاسازی، صنعت خودرو و صنعت نساجی پرکاربرد هستند.

فنرهای پیچشی:

در این نوع فنر، سیم فولادی نه جمع می‌شود و نه خم، بلکه در خود می‌پیچد. بدین صورت که هنگام مواجهه با نیرو، میله پیچشی در خود پیچ خورده (پیچش آن‌ها جمع‌تر می‌شود) و رفتار یک فنر را از خود نشان می‌دهد.

از انواع دیگر فنرها می‌توان فنرهای زیگزاگی، فنرهای نیرو ثابت که معمولا به صورت نوارهای لوله شده ساخته می‌شوند، فنر و کمک فنرهای مورد استفاده در سیستم تعلیق خودرو و همچنین فنرهای حلقوی، فنرهای فرم دار و… را نام برد.

اصطلاحات و تعاریف به کار رفته در صنعت فنر عبارت است از:

به طور کلی در هر صنف و صنعتی، ممکن است اصطلاحات و تعاریفی وجود داشته باشد که مخصوص آن صنعت است. در این پست وبلاگ قصد داریم تا شما را با بعضی اصطلاحات صنعت فنر آشنا کنیم.

• قطر خارجی فنر (O.D)
• قطر داخلی فنر (I.D)
• طول آزاد: طول فنر قبل از بارگذاری
• پیش بار: فاصله‌ای که در اثر اعمال نیرو از طول فنر کم می‌شود
• تغییر مکان فنر: مقداری که طول فنر بعد از اعمال بار عوض می‌شود.
• جابجایی کار: طولی از فنر که در اثر نیروی عملیاتی از فنر کم می‌شود.
• حداکثر فشردگی: ارتفاعی که فنر به حداکثر فشردگی می‌رسد و حلقه‌ها با هم تماس پیدا می‌کنند.
• ثابت فنر: به نیروی آزاد شده تقسیم بر تغییر طول فنر، ثابت فنر گویند.

انواع فنر فشاری

فنرهای فشاری را می‌توان بر اساس شکل انتهایی، شکل مقطع سیم و کاربرد آن‌ها به دسته‌های مختلفی تقسیم کرد:

۱. فنرهای فشاری بر اساس شکل انتهایی:

• فنرهای انتهای بسته: این نوع فنر در دو انتها بسته بوده و هنگام اعمال نیرو به صورت عمودی فشرده می‌شود. این نوع فنر ساده و ارزان بوده و در کاربردهای عمومی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• فنرهای انتهای باز: در این نوع فنر، یکی از انتها یا هر دو انتهای فنر باز است. این نوع فنر در مواردی که نیاز به حرکت آزادانه یکی از انتهای فنر باشد، استفاده می‌شود.

۲. فنرهای فشاری بر اساس شکل مقطع سیم:

• فنرهای مقطع گرد: رایج‌ترین نوع فنر فشاری است که سیم آن دارای مقطع گرد می‌باشد.
• فنرهای مقطع مربع: این نوع فنر استحکام بالاتری نسبت به فنرهای مقطع گرد دارند و در کاربردهایی که نیاز به دقت و تحمل بار زیاد باشد، استفاده می‌شوند.
• فنرهای مقطع مستطیل: این نوع فنر معمولاً در فنرهای برگی استفاده می‌شود.

۳. فنرهای فشاری بر اساس کاربرد:

• فنرهای کمک فنر خودرو: برای جذب ضربات ناشی از ناهمواری‌های جاده و افزایش راحتی سرنشینان استفاده می‌شود.
• فنرهای ساعت: در ساعت‌های مکانیکی برای ایجاد نیروی محرکه استفاده می‌شود.
• فنرهای کلاچ: در سیستم کلاچ خودرو برای قطع و وصل نیروی محرکه استفاده می‌شود.
• فنرهای سوپاپ: در موتورهای احتراقی برای باز و بسته کردن سوپاپ‌ها استفاده می‌شود.
• فنرهای اسباب بازی: در اسباب بازی‌هایی مانند توپ‌های پرشی و ماشین‌های اسباب بازی استفاده می‌شود.

واژه‌نامه فنرسازی آسیا

ما می‌دانیم که همه در دنیای تولید فنر صنعتی زندگی نمی‌کنند، اما جای تعجب ندارد اگر بخواهید اصطلاحات و تعاریف فنی فنری را یاد بگیرید. در ابتدای این محتوا واژه‌نامه کامل و کاربردی از اصطلاحات و تعاریف آمده است که همگی در فرآیند تولید فنر استفاده می‌شوند. شما همراهان گرامی می‌توانید از این راهنما نهایت استفاده را ببرید.