انواع فنر و کاربرد آن

بر اساس تعریف فنر (Spring)، به جسمی که حالت کشسانی یا ارتجاعی داشته باشد و با وارد کردن فشار، فشرده شده و پس از رها شدن در جهت عکس، انرژی حاصل از فشار وارده را آزاد و به حالت اول خود بازگردد، فنر گفته می شود.
از آنجایی که فنر، ابزاری برای ذخیره انرژی مکانیکی است، از انواع فنر در صنایع مختلفی مانند صنعت خودروسازی، لوازم خانگی، ابزارها و ماشین آلات مکانیکی و صنعتی استفاده می‌شود.

انواع فنر و کاربردهای آن

بطور کلی، فنرها بر اساس جنس، حالت ماده، میزان تغییر حالت، نحوه ساخت، شکل و کاربردهای شان به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که در ادامه مطلب، به شرح کامل آن ها در صنعت فنرسازی خواهیم پرداخت.

فنر بر اساس جنس:

  • فنر فولادی: این نوع فنرها از فولادی با آلیاژ منگنز، کروم، سیلیسیوم و غیره ساخته می شود. فنرهای فولادی به صورت شمشی، پیچشی و مارپیچی در تعلیق خودروها استفاده می‌شوند.
  • فنر غیر فولادی: این نوع فنرها به صورت پنوماتیکی، لاستیکی، روغنی و گاز بوده و در ساختن مبل و تخت استفاده می‌شود.

فنر بر اساس حالت ماده:

  • فنر پنیوماتیک (هوایی): این مدل فنرها دارای محفظه‌ ای کشسان پر از هوای کم‌ فشار بوده و در سیستم تعلیق قطارهای شهری و بین ‌شهری استفاده می‌شوند.
  • فنر هیدرولیک (روغنی): فنر روغنی یا هیدرولیک یکی از انواع فنر است که دارای محفظه ای روغنی بوده که برای گرفتن ارتعاشات در خودروها استفاده می‌شوند.
  • فنر مکانیکی: این مدل فنرها بسیار پرکاربرد بوده و در اثر وارد کردن فشار، انرژی را در خود ذخیره و پس از رهایی، آن را آزاد می‌نمایند.

فنر بر اساس میزان تغییر حالت:

  • فنر خطی: فنری است که با افزایش نیرو، در هنگام تغییر شکل، رفتاری خطی از خود نشان نشان می‌دهد.
  • فنر نرم شونده (Digressive): فنری است که با افزایش نیرو، در زمان تغییر شکل، رفتاری غیر خطی (تغییرات طولی ابتدا کم و سپس زیاد) از خود نشان می‌دهد.
  • فنر سخت شونده (Progressive): فنری است که با افزایش نیرو، در هنگام تغییر شکل، رفتاری مخالف نیروی وارده نشان می‌دهد (نیروی کم تغییرات طولی زیاد، نیروی زیاد تغییرات طولی کم).

فنر بر اساس نحوه ساخت:

  • فنر پیچشی: این نوع فنرها، یک سیم یا میله وجود دارد که برای ایجاد گشتاور، به دور خود می پیچد. با وارد کردن نیرو به فنرهای پیچشی، انرژی ای حاصل از گشتاور در آن ها ایجاد خواهد شد. همچنین، این یکی از انواع فنر هاست که در لوازم خانگی و تجهیزات خودروها قابل استفاده می‌باشد.
  • فنر مارپیچی: این نوع فنرها مارپیچی شکل بوده و از سیم و مفتول ساخته می‌شوند. در تولید فنرهای مارپیچی، جنس، ضخامت و تعداد حلقه های این نوع فنرها بسته به نوع کاربرد و میزان کشش یا فشار وارده بر آن ها، متغیر می باشند. این نوع فنرها بر اساس فرم و کاربردشان، به دو دسته فشاری و کششی تقسیم می شوند.

فنر بر اساس شکل و کاربرد:

  • فنر حلقوی: این نوع فنرها به شکل حلقوی بوده و در صنایع بسیاری قابل استفاده می باشند. از جمله کاربردهای فنرهای حلقوی در صنایعی مانند ساختمان سازی و طراحی و ساخت ابزار و یراق می‌باشد.
  • فنر فشاری: در این نوع فنرها بین حلقه های مارپیچی فنر، فاصله ای وجود دارد که با وارد کردن فشار به آن ها، فنر جمع شده و نوعی انرژی در آن ذخیره خواهد شد. از آنجایی که از فنرهای فشاری برای تحمل فشار استفاده می شوند، یکی از کاربردهای آن ها در صنایع خودروسازی برای ساخت کمک فنر اتومبیل ها می باشد. میزان فشار در این نوع فنرها نیز به کیفیت ساخت، جنس و ارتفاع حلقه های آن ها بستگی دارد.
  • فنر کششی: در این نوع فنرها، حلقه های فنر به هم چسبیده و تنها با کشیدن آن، بین حلقه ها فاصله ایجاد می شود. با کشیدن این مدل فنرها، در آن ها انرژی ذخیر شده و با رها کردن، انرژی از آن ها آزاد می گردد. همچنین، فنرهای کششی می توانند با داشتن دو قلاب در دو طرف خود، به محل مورد نظر متصل شوند. از این نوع فنرها در برف پاک کن و درهای اتومبیل ها استفاده می شود.
  • فنر واشری: واشر فلزی یکی از انواع فنر هستند که می توانند قطعاتی مانند انواع پیچ و مهره را در خود جای دهند، به شکل مخروطی با یک سوراخ در مرکزشان طراحی می شوند. اگر چه فنرهای واشری گاهی ناپایدار هستند، اما در صورت نیاز به مکانیزم عملکرد سریع، می‌توان از آن ها استفاده کرد. همچنین، از مهم ترین کاربردهای این مدل فنرها می‌توان به پیچ و مهره ها و در کنار هم قرار دادن چند فنر موازی اشاره نمود.
  • فنر تسمه ای : این نوع فنرها از نوعی فولاد شبیه به باند ساخته شده ک هبا پیچیدن به دور خود، فنر را می سازد. فنر حلزونی نوعی فنر تخت است که به آن فنر ساعت نیز می گویند، زیرا در ساخت ساعت ها بسیار کاربرد دارد. این مدل فنرها نیروی چرخشی را کنترل کرده و می توانند با چرخیدن در وسایلی مانند ساعت، انرژی لازم را در خود ذخیره و آن را در جهت مورد نظر آزاد نمایند.
  • فنر شاخکی: این نوع فنرها دارای دو سر هستند که هر کدام از شاخکی صاف برخوردارند. فنرهای شاخکی اصولا به شکل مفتولی ساخته شده و در صنایع نساجی، وسایل الکتریکی، ابزار یراق، طلاسازی، قفل سازی، خودروسازی، گیره های تزیینی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.
  • فنر فرم دار: از این نوع فنرها که به آن ها فرم و شکل خاصی داده شده، در صنایع بسیاری به خصوص صنعت خودروسازی استفاه می شود. برای مثال، فنرهای فرم دار را می توان در ساخت تسمه ها و زیر سیگاری اتومبیل ها بکار برد.
  • فنر دایره ای (گارتر): این یکی از انواع فنرهاست که از جنس فولاد کربن یا سیم پیچ استیلی هستند که دو سر آن ها به هم متصل شده و شکل دایره را تشکیل می دهند. فنرهای دایره ای (گارتر) که به دو دسته کششی و فشاری تقسیم می شوند، در موتورهای تسمه دار، مهر و موم روغن ها و اتصالات برقی مورد استفاده قرار می گیرند. از آنجایی که این مدل فنرها می توانند در برابر نیروها با جهات مختلف از خود مقاومت نشان دهند، قادرند نیروها را در حجم، دما، فشار و ویسکوزیته (گران روی) نیز کنترل نمایند.

Related Posts

نتیجه‌ای پیدا نشد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این قسمت را پر کنید
این قسمت را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.

keyboard_arrow_up