فنر پیچشی چیست؟ درواقع فنرها به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین آن‌ها، فنر پیچشی (Torsion spring) می‌باشد. در ادامه به پاسخگویی سوالاتی از قبیل فنر پیچشی چیست و انواع، کاربردها و نکات طراحی و ساخت فنرهای پیچشی کدام است، می‌پردازیم، با تیم کبیر فنر همراه باشید.
فنر پیچشی چیست؟
فنرهای پیچشی به آن دسته از فنرهایی گفته می‌شود که به جای فشرده شدن، به دور خود چرخیده و انرژی حاصل از این چرخش را ذخیره و سپس منتقل نماید. برای نمونه‌های بیشتر به صفحه نمونه کارهای کبیر فنر ، آپارات و اینستاگرام مراجعه کنید.
فنرهای پیچشی باید به گونه‌ای طراحی شوند که بتوانند گشتاور یا همان نیروی دوار ایجاد کرده و آن را تحمل نمایند. در واقع، این نوع فنرها با وارد شدن نیرویی چرخشی به آن‌ها شروع به چرخیدن به دور خود می‌کنند. این مدل فنرها در زمان چرخیدن، نیرویی را در جهت مخالف به دیگر اجزای سیستم وارد می‌نمایند و سپس، انرژی مکانیکی حاصل از این نیرو را در خود ذخیره کرده و پس از آزاد شدن و انتقال انرژی، به حالت اولیه خود باز می‌‌گردند.
در واقع، فنرهای پیچشی از یک بدنه واقع در مرکز و دو شاخک تشکیل شده است. از آنجایی که دو طرف فنرهای پیچشی به اجزای دیگر سیستم متصل هستند، برای چرخاندن این نوع فنرها می‌بایست به صورت چرخشی حول مرکز آن‌ها، به شاخک‌های شان در جهت هم، فشار وارد نمود. همچنین، این شاخک‌ها با چرخیدن و با وارد کردن نیرو به فنر باعث می‌شوند تا سیستم به حالت اولیه خود بازگردد.
یکی از نکات قابل توجه در خصوص فنرهای پیچشی، جهت نیروی وارده به آن‌ها می‌باشد. به دلیل این که باز شدن این نوع فنرها باعث افزایش طول و نیز کاهش قطر داخلی آن‌ها می‌شود، جهت نیروی وارده باید طوری باشد که باعث بسته شدن آن‌ها شود.
همچنین، ابعاد این نوع فنرها در زمان انجام عملیات پیچشی (پیچش فنر در جهت موافق نیرو)، ممکن است دستخوش تغییرات قابل توجهی شوند. از جمله این تغییرات عبارتند از:
- کاهش قطر متوسط حلقه اصلی این نوع فنرها متناسب با افزایش تعداد حلقه‌های آن.
- افزایش تعداد حلقه‌های این مدل فنرها در هر بار چرخش کامل (۳۶۰ درجه) شاخک‌های آن‌ها.
- افزایش طول این نوع فنرها به اندازه قطر مفتول در هر بار چرخش کامل (۳۶۰ درجه) شاخک‌های آن‌ها.
فنرهای پیچشی که جزو متنوع‌ترین انواع فنر و کاربرد آن در صنایع گوناگون می‌باشند، معمولا به دلیل حرکت چرخشی بالایی که دارند، از کربن و فولاد ضدزنگ، مس بریلیوم و تیتانیوم ساخته می‌شوند. البته باید بدانید که انتخاب جنس و نوع مواد برای ساخت این مدل فنرها، به کاربرد آن‌ها نیز بستگی دارد. بنابراین برای مشاوره خرید فنر پیچشی می‌توانید با کارشناس شرکت تماس گرفته و از آن اطلاعات کسب کنید.
انواع فنر پیچشی چیست؟
فنرهای پیچشی ساده: یکی از انواع فنر پیچشی ساده به دو دسته گام‌دار و کیپ تقسیم شده که مطابق با نوع فعالیت، استفاده و طراحی می‌شوند. تفاوت بین این دو دسته این است که اصطحکاکی بین حلقه های فنرهای پیچشی گام دار وجود ندارد.
فنرهای پیچشی دو قلو: این مدل فنرهای پیچشی دوقلو یکی از انواع فنر پیچشی است که کاربردهای زیادی در صنایع داشته است. فنر دوقلو دارای دو دسته حلقه راست گرد و چپ گرد می‌باشند. هر دوی این دسته‌ها به یکدیگر متصل بوده و به صورت موازی عمل می‌کنند. همچنین، مجموع گشتاور اعمال شده توسط دسته حلقه‌های چپ گرد و راست گرد، برابر با گشتاور کلی فنرهای دو قلو می‌باشد.
کاربردهای فنر پیچشی چیست؟
همچنین، فنرهای پیچشی در صنایع مختلف کاربردهای گوناگونی دارند که عبارتند از:
- مکانیزم تعادلی
- قلاب جرثقیل‌ها
- لامپ‌های LED
- تجهیزات مهار سیم
- سینک‌های حرارتی
- انواع گیره مانند فنر پیچشی کلیپس مو و انواع اهرم ( برای خرید فنر پیچشی کلیپس مو با کارشناس شرکت تماس بگیرید.)
- کیبوردها یا صفحه کلیدهای صنعتی
- تجهیزات پزشکی و بیمارستانی مانند ویلچر و تختخواب
- صنعت ساعت سازی مانند ساخت ساعت‌های آویز پیچشی
- لولای انواع درب مانند درب منزل، درب اتومبیل، درب انبار، درب سازمان، درب سالن و درب کابینت
- صنعت خودروسازی مانند سیستم تعلیق، فنربندی، دنده، کلاچ، اهرم تعادل، قفل درب، شاسی‌ها و شیرهای خودرو
نکات تولید فنر پیچشی
در پایان، قصد داریم تا به شرح نکات مهمی در خصوص طراحی و تولید فنر پیچشی بپردازیم. این نکات به شرح زیر می‌باشند:
- از آنجایی که قطر فنری که در یک لوله یا روی یک میله قرار دارد در هنگام کار، کاهش پیدا کند، این کاهش قطر در عملکرد فنرهای پیچشی بسیار موثر بوده و می بایست این مورد را در هنگام ساخت و طراحی این نوع فنرها در نظر گرفت.
- در صورتی که بین قطر داخلی میله و فنرهای پیچشی، لقی زیادی وجود داشته باشد، این لقی باعث می‌شود تا بدنه اصلی این نوع فنرها بر روی میله قفل شده و شاخک‌های آن‌ها تغییر شکل دهند.
- به طور کلی، وجود لقی بین قطر داخلی میله و فنرهای پیچشی به اندازه کافی برای بدنه این نوع فنرها لازم و حائز اهمیت می‌باشد.
- افزایش طول بدنه اصلی فنرهای پیچشی می‌بایستی برای ایجاد لقی کافی در آن‌ها در نظر گرفته شود. در صورتی که لقی این نوع فنرها بیش از اندازه باشد، قطر آن‌ها کاهش یافته و در نتیجه منجر به افت شدید عملکرد و فرسودگی سریع آن‌ها می شود.
- برخلاف فنر کششی و فنر فشاری، فنرهای پیچشی با خم شدن، دچار تنش‌های بیشتری می شوند. در واقع در این مدل فنرها، فشار و کشش ابتدای بین حلقه ها می‌بایستی حذف شوند تا نیروی پیچشی موردنیاز فنر تامین گردد.
