فنر، ابزاری که در همه انواع ماشین‌ها از محصولات مصرفی گرفته تا تجهیزات صنعتی سنگین و هر چیزی که دارای مکانیزمی است، وجود دارد و اگر آنها را بشکافید به احتمال زیاد فنری در داخل آن پیدا خواهید کرد. در واقع فنرها وسایل ذخیره سازی انرژی مکانیکی هستند.
انواع فنر و کاربرد آنها
رایج‌ترین راه برای طبقه‌بندی فنرها بر اساس نحوه اعمال بار به آنها است. حال دوست داریم شما را با فنرهای دیگری در کنار فنر فشاری، کششی و … آشنا کنیم که باعث بالارفتن سطح آگاهی شما از فنرها می‌شود.
فنر فشاری:
با این نوع فنر قبلا آشنا شده‌اید و به طور خلاصه می‌توان گفت: که طراحی شده برای کار با بار فشاری و در کمک فنرها، تشک‌های فنری، مدادهای مکانیکی و خودکارهای جمع شونده و … به کار برده می‌شوند.
فنر کششی:
فنر کششی هم طراحی شده برای کار با بار کششی، یک نمونه باستانی Slinky است و در ترازوهای چمدان و مکانیسم‌های درب گاراژ و … یافت می‌شوند.
فنر پیچشی:
فنر پیچشی نیز طراحی شده برای کار با گشتاور (نیروی پیچشی)، که در گیره‌های لباس و تله موش و … یافت می‌شوند.
نکته مهم اینکه ما می‌توانیم به رابطه بین نیروی وارد شده به فنر و جابجایی حاصل از آن و همچنین نحوه تولید آنها نیز نگاهی بیندازیم؛ و با توجه به این موضوع دسته‌های جدید دیگری از فنرها را به شما خوانندگان عزیز معرفی کنیم. این دسته‌ها عبارتند از: فنر خطی (یا سرعت ثابت)، فنر با سرعت متغیر، فنر با نیروی ثابت، فنرهای کویل، فنرهای ماشین کاری شده و فنرهای قالبی.
فنرهای خطی:
فنرهای خطی از قانون هوک (F=k*x) تبعیت می‌کنند. به این معنی که نیروی مورد نیاز برای امتداد یا فشرده کردن چنین فنری با فاصله x متناسب با فاصله است، آن هم تا زمانی که نیرو از حدالاستیک فنر تجاوز نکند.
فنرهای پیچشی از نسخه مشابه قانون هوک پیروی می‌کنند F=k*θ جایی که θ یک زاویه است، درهر دو مورد، k نرخ فنر است، و بدون توجه به انحراف فنر، ثابت می‌ماند. به همین دلیل است که فنرهای خطی به عنوان فنرهایی با سرعت ثابت نیز شناخته می‌شوند.
فنر با نرخ متغیر:
از طرف دیگر، یک فنر با نرخ متغیر، نرخ فنر یکسانی در طول محوری خود ندارد. یعنی شاهد یک تغییر تدریجی در نرخ فنر یا یک تغییر ناگهانی‌تر خواهید بود. یک فنر با نرخ متغیر آشنا، فنر فشاری مخروطی شکل است که بیشتر در جعبه‌های باتری یافت می‌شود.
ارتفاع کاملاً فشرده می‌تواند به اندازه یک قطر سیم کم باشد. فنرهای با نرخ متغیر همچنین دارای مزیت اضافی این است که از نظر جانبی پایدار هستند و کمتر مستعد کمانش می‌شوند. برای آشنایی با قطعات صنعتی فلزی کلیک کنید.
فنرهای نیروی ثابت:
به خودی خود با نامش توضیح داده می‌شود! یک فنر نیروی ثابت تقریباً به همان نیرو نیاز دارد، مهم نیست چقدر طول بکشد. فنرهای نیروی ثابت را فنر ساعتی نیز می‌نامند. این نوع فنر معمولاً یک نوار مارپیچ از فولاد فنری است، که در کاربردهای متعادل کننده مانند: تنظیم ارتفاع برای مانیتورها و ساعت استفاده می‌شود.
خب می‌رسیم به معرفی فنرها بر اساس نحوه ساخت آنها که اولین فنری که به ذهن اکثر مردم می‌رسد احتمالا یک فنر فلزی است که به فنر مارپیچ نیز معروف است. با این حال، بسیاری از انواع دیگر وجود دارد. حتی یک نوار الاستیک را می‌توان یک فنر با نرخ متغیر در نظر گرفت، زیرا انرژی مکانیکی را ذخیره می‌کند.
فنرهای کویل:
فنرهای کویل سبک وزن با تشکیل سیم‌های فلزی بر روی دستگاه کویل CNC ساخته می‌شوند. کنترل CNC چند محوره به شما اجازه می‌دهد تا زیر و بم متغیر و شرایط پایانی کار را تنها با تخیل خود محدود کنید.
فنرهایی که از دستگاه‌های سیم‌پیچ جدا می‌شوند، خاصیت فنری ندارند. آنها باید تا دمای بالا (معمولاً ۵۰۰ درجه فارنهایت یا بیشتر) برای کاهش استرس حرارت داده شوند. سپس برای ایجاد حافظه شکل، خاموش شوند. در مقابل، هنگام ساخت فنرهای سیم‌پیچ سنگین، سیم قبل از سیم‌پیچ گرم می‌شود.
فنرهای ماشین کاری شده:
فنرهای ماشین کاری شده و فنرهای قالب برای کاربردهای سنگین با نیازهای استحکام و دقت بالا استفاده می‌شوند. همانطور که از نام آن پیداست، فنرهای ماشین کاری شده بر روی ماشین تراش و آسیاب CNC ساخته می‌شوند.
فنرهای قالبی:
فنرهای پلاستیکی یا کامپوزیت معمولاً در محیط‌های خورنده مانند: تولید مواد غذایی، کاربردهای پزشکی و دریایی یافت می‌شوند. به دلیل خزش، آنها فقط باید در چرخه‌های متناوب استفاده شوند. در مقایسه با فنرهای فلزی، نسبتاً تازه وارد به فضا هستند و عرضه آنها فراوان نیست. برای آشنایی با دستگاه CNC تولید فنر کلیک کنید.
