فنر تسمه ای

فنر تسمه ای چیست؟

یکی از پرکاربردترین انواع فنرها فنر تسمه‌ ای است. این فنر دارای نیروی ثابت است که به شکل ساعتی می‌باشد.  فنرهای تسمه ای با پیچیده شدن چندین دور نوار فولادی تشکیل شده اند. به گونه ای که مقدار ثابتی از نیرو توسط این نوع فنرها آزاد می شود.‌ کاربرد فنرهای تسمه ای به طور کلی در ماشین آلاتی است که احتیاج به چندین دور چرخش دارند و باید همان مقدار نیرو را در این زمان آزاد کنند. می‌ توان گفت که از این فنر ها در زمانی که برق به طور زیاد نیاز است استفاده می‌ شود.‌

از طرفی در حرکات دایره‌ ای در هنگام چرخش گاهی به فنر های تسمه ای احتیاج داریم. این فنر ها در این زمان به جای فنرهای پیچشی استفاده می شوند. در این زمان فنر به جای سیم های گرد از سیم های مسطح ساخته می شود. تفاوت این کار در مقدار نیرو است. چرا که  فنر از نوع تسمه ای نیروی خود را با استفاده از لبه بیرونی به جسم وارد می کند و به دور محور می‌ چرخد. فنر های تسمه ای معمولا از فولاد ضد زنگ ساخته می‌ شوند. میزان فرسودگی این ماده روی فلز بسیار کم است.

فنرهای تسمه ای با نام فنر حلزونی نیز شناخته می شوند. چرا که فرم آن به حلزون شبیه است. از این فنر در صنعت استفاده فراوانی می شود. این فنر با نام های فنر اسپیرال، فنر کوکی، فنر مارپیچ، فنر ذغالی، فنر سیم جمع کن، فنر برگردان، فنر ساعت، فنر استند و… شناخته می‌ شود.

ویژگی ها و نحوه عملکرد فنر تسمه ای

از نظر محوری فنر تسمه ای به عنوان فنر پیچشی هستند که در فضاهای محدود استفاده می‌ شود. به طوری که از مواد نواری مسطح ساخته می شوند. فنرها می‌توانند تخت یا مارپیچ باشند. با این حال سیم پیچ یکسانی در حالت تخلیه دارند. به طوری که شبیه فنرهای برق هستند اما دامنه عملکرد آن ها بیشتر از یک دور است.  عملکرد فنر تسمه‌ ای به این صورت است که  با ثابت شدن انتهای داخلی فنر روی شفت عملکرد این فنر شروع می‌ شود. همچنین انتهای خارجی فنر به پست ثابت متصل می شود. با چرخش انتهای داخلی این فنر پیچیده شده و گشتاور تولید می شود.

کاربرد فنر تسمه ای

فنر تسمه ای کاربرد های گسترده ای دارد. در کارهای سنگین از فنرهایی استفاده می شود که پیوند ضخیمی دارند. در این صورت چرخش کمتری ایجاد می شود. برای ایجاد تعادل بین زوایای چرخش از فنرهایی کوچک استفاده می شود. در این زمان انرژی ذخیره شده به شکل گشتاور خود تراز می باشد  و افزایش منحنی به صورت خطی می‌ باشد.

از مهم ترین کاربرد های فنرهای تسمه ای می توان به استفاده از آن ها در دسته دار اشاره کرد. به طور کلی زمانی که دسته پایین می رود، فنر می‌ تواند آن را به حالت اولیه خود برگرداند. این فنرها به طور خاصی با سایر فنرها متفاوت هستند و همچنین شبیه به حلزون می‌ باشند. فنرهای تسمه ای در ساخت ساعت، دوربین، استارت موتور های کوچک، اسباب بازی، سلاح خودکار، درب پارکینگ و‌… نیز استفاده می شوند.

از دیگر کاربرد های فنرهای تسمه ای می توان به استفاده در ساخت فولاد زنگ نزن اشاره کرد. این فنر در ساعت ها نیز استفاده می شود. با این حال این فنرها سبب چرخش فرمان اتومبیل شده و باعث اتصال الکتریکی ثابت به کیسه هوا و کنترل گر های نصب شده روی فرمان می شوند. فنرهای تسمه ای در سالن تئاتر و سینما، جارو برقی، تایمر مکانیکی، اسباب بازی و… با هدف ایجاد سیستم هموار از انقباض و بازیابی نیز استفاده می‌شوند.

استفاده از فنرهای تسمه ای در قطار

فنر تسمه ای در خودروسازی کاربرد گسترده ای دارد. به طوری که در ساخت راه آهن استفاده می شود. از طرفی فنر باید با دوام و محکم باشد.  فنرهای تسمه ای نیازمند تعلیق و انعطاف پذیری زیادی هستند. این فنر به دلیل ویژگی های منحصر به فرد در حمل ریگ، حفاری، باربری و برش استفاده می شود. طراحی فنر تسمه ای با دقت بسیار بالایی انجام شده‌است‌. بنابراین  طول عمر فنرهای تسمه ای بالا بوده و کیفیت آن بسیار مرغوب است‌.

فنر تسمه ای در کمپرسورها

فنرهای تسمه ای از گزینه های خوب برای استفاده در کمپرسور به حساب می‌ آیند. چرا که منجر به حفظ فشار به‌ صورت‌  یکنواخت و جذب بالای ارتعاشات می شوند ‌. لازم به ذکر است که در صورت نیاز به فنر در لولای درب، تله موش و  استارت خودرو می توان از این نوع فنر استفاده کرد.

 فنرهای تسمه ای در تجهیزات پزشکی

همان طور که می‌دانید فنر ها از اجزای کاربردی برای ساخت تجهیزات به حساب می‌آیند. برای ساخت تجهیزات پزشکی میتوان از فنرهای تسمه ای استفاده کرد‌. چرا که این فنرها در ساخت تجهیزات جراحی یک گزینه خوب می‌باشند‌.

روش های تولید و ساخت فنرهای تسمه ای

برای ساخت فنرهای تسمه‌ ای روش های متفاوتی وجود دارد. مهم ترین روش ایجاد حلقه باز و کیپ است. از نوع حلقه باز زمانی استفاده می شود که چرخش مورد نیاز کمتر از ۳۶۰ درجه باشد. در این صورت فنر ها قابلیت این را دارند که با اثر کوک شدن انرژی را ذخیره کنند و هر زمان که نیاز شد آن را رها کنند.

حرکت فنر های تسمه ای به صورت دورانی است و این موضوع سبب کارایی آن ها در طراحی و ساخت محصولات گوناگون شده است. فنر های حلزونی یا تسمه ای از یک سر ثابت و یک سر پیچیده تشکیل شده اند. این فنر ها قابلیت آزاد کردن انرژی در زمان خاص را دارند. جنس این فنر ها عمدتا از تسمه است.

ساخت فنرهای تسمه ای عمدتا در فرآیند ماشین کاری سرد  یا گرم صورت می گیرد‌. به طوری که در فرآیند ماشین کاری گرم، با گرم کردن فلزات و ریختن آن ها در قالب مورد نظر فنر به شکل مارپیچ در می‌آید‌. از طرفی در فرایند ماشین کاری سرد، فلز به شکل نوار بلندی بریده می شود. سپس به شکل دایره در دور یک قطعه فلزی جمع می شود.

در ساخت فنر تسمه ای به طور عمده فولاد و آلومینیوم  مواد اولیه را تشکیل می دهند. در برخی مواقع در صورت لزوم به رسانایی از فلز مس نیز در ساخت فنرهای تسمه ای نیز استفاده می شود.