فنر پیچی چیست و انواع آن کدام است؟

فنر پیچشی چیست؟ درواقع فنرها به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین آن‌ها، فنرهای 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 می شود که به جای فشرده شدن، به دور خود چرخیده و انرژی حاصل از این چرخش را ذخیره و سپس منتقل نماید. برای نمونه های بیشتر به صفحه نمونه کارهای کبیر فنر و اینستاگرام مراجعه کنید.

فنرهای پیچشی باید به گونه ای 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 آن ها شروع به چرخیدن به دور خود می کنند. این مدل فنرها در زمان چرخیدن، نیرویی را در جهت مخالف به دیگر اجزای سیستم وارد می نمایند 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 می‌ گردند.

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 می بایست به صورت چرخشی حول مرکز آن ها، به شاخک های شان در جهت هم، فشار وارد نمود. همچنین، این شاخک ها با چرخیدن و با وارد کردن نیرو به فنر باعث می شوند تا سیستم به حالت اولیه خود بازگردد.

 

انواع فنر پیچشی چیست؟

 

یکی از نکات قابل توجه در خصوص فنرهای پیچشی، جهت نیروی وارده به آن ها می باشد. به دلیل این که باز شدن این نوع فنرها باعث افزایش طول و نیز کاهش قطر داخلی آن ها می شود، جهت نیروی وارده باید طوری باشد که باعث بسته شدن آن ها 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 حلقه های آن
  • افزایش تعداد حلقه های این مدل فنرها در هر بار چرخش کامل (۳۶۰ درجه) شاخک های آن ها
  • افزایش طول این نوع فنرها به اندازه قطر مفتول در هر بار چرخش کامل (۳۶۰ درجه) شاخک های آن ها

فنرهای پیچشی که جزو متنوع ترین انواع فنر و کاربرد آن در صنایع گوناگون می باشند، معمولا به دلیل حرکت چرخشی بالایی که دارند، از کربن و فولاد ضد زنگ، مس بریلیوم و تیتانیوم ساخته می شوند. البته باید بدانید که انتخاب جنس و نوع مواد برای ساخت این مدل فنرها، به کاربرد آن ها نیز بستگی دارد.

انواع فنر پیچشی چیست؟

فنرهای پیچشی ساده: یکی از انواع فنر پیچشی ساده به دو دسته گام دار و کیپ تقسیم شده که مطابق با نوع فعالیت، استفاده و طراحی می شوند. 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 می باشند. هر دوی این دسته ها به یکدیگر متصل بوده و به صورت موازی عمل می کنند. همچنین، مجموع گشتاور اعمال شده توسط دسته حلقه های چپ گرد و راست گرد، برابر با گشتاور کلی فنرهای دو قلو می باشد.

کاربرد های فنر پیچشی چیست ؟

همچنین، فنرهای پیچشی در صنایع مختلف کاربردهای گوناگونی دارند که عبارتند از:

  • مکانیزم تعادلی
  • قلاب جرثقیل ها
  • لامپ های LED
  • تجهیزات مهار سیم
  • سینک های حرارتی
  • انواع گیره و انواع اهرم
  • کیبوردها یا صفحه کلیدهای صنعتی
  • تجهیزات پزشکی و بیمارستانی مانند ویلچر و تختخواب
  • صنعت ساعت سازی مانند ساخت ساعت های 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، شاسی ها و شیرهای خودرو

 

مطالب مرتبط: آشنایی کامل با تسمه فنری

 

نکات ساخت فنر پیچشی

در پایان، قصد داریم تا به شرح نکات مهمی در خصوص طراحی و ساخت فنرهای پیچشی بپردازیم. این نکات به شرح زیر می باشند:

  • 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 می شود تا بدنه اصلی این نوع فنرها بر روی میله قفل شده و شاخک های آن ها 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 می باشد.
  • افزایش طول بدنه اصلی فنرهای پیچشی می بایستی برای ایجاد لقی کافی در آن ها در نظر گرفته شود. در صورتی که لقی این نوع فنرها بیش از اندازه باشد، قطر آن ها کاهش یافته و در نتیجه منجر به افت شدید عملکرد و فرسودگی سریع آن ها می ‌شود.
  • برخلاف فنر کششی و فنر فشاری، فنرهای پیچشی با خم شدن، دچار تنش های بیشتری می ‌شوند. در واقع در این مدل فنرها، فشار و کشش ابتدای بین حلقه ‌ها می بایستی حذف شوند تا نیروی پیچشی مورد نیاز فنر تامین گردد.
keyboard_arrow_up