کاربردهای فنر فشاری
فنر های فشاری از پرکاربرد ترین قطعات استفاده شده در وسایل مکانیکی است به طوری که در تقریبا در همه وسایلی که باآنها سر و کار داریم به کار رفته است
فنر فشاری به فنر هایی گفته می شود که در اثر وارد کردن فشار به آن ها فشرده شده و انرژی ذخیره می کندد و در صورت رها کردن باز شده و انرزی آزاد می کنند. فنرهای فشاری از پرکاربرد ترین انواع فنر هستند. اکثر فنرها برای استفاده در وسایل در داخل یک سوراخ و یا دور یک میله نصب می شوند. در هر دو حالت باید مطمئن شد که فنر از جای خود در نرود و در جهت مورد نظر کار کند.
فنرهای فشاری در اندازه های مختلف در فنرسازی تولید می شوند و کاربرد های فراوان در انواع وسایل دارند و صنعت های مختلف مانند ماشین الات صنعتی و کشاورزی دارند. فنر های با اندازه بسیار کوچک و میلی متری نیز ساخته می شوند که در وسایل الکترونیکی مانند موبایل و اسکنر ها استفاده می شوند.
با پیشرفته شدن دستگاه های تولید فنر، استفاده از فنر ها در بسیاری از وسایل مختلف رایج شد. فنر ها با وجود ساده بودن شکل ظاهرشان می توانند ساختار مکانیکی بسیاری از وسایل را به راحتی تقویت کنند و کار سازندگان را راحت کنند. بسیاری از وسایل تا قبل از پیشرفته شدن تولید فنر به سختی تولید می شدند اما امروزه فنر کار را راحت کرده است.
بر اساس نوع کاربرد فنر های کششی را میتوان به چند دسته طبقه بندی کرد که در ادامه به آنها اشاره می کنیم.
فنر های مخروطی
شکل این نوع فنر ها مانند مخروط است یعنی قطر دایره های فنر از یک طرف کم می شود. شکل مخروطی این فنر ها این امکان را می دهد که در فضاهای محدود استفاده می شوند.
طراحی مخروطی آنها یک اثر تلسکوپی ایجاد می کند، بدین معنی است که نیرویی که توسط فنر برای فشرده سازی اعمال می شود ثابت نیست. این فنرها در صنعت خودرو بسیار محبوب هستند، به ویژه در موتورهای احتراق داخلی، از آنجا که شکل آنها پایدار است، در نتیجه تحت فشار مکرر و سنگین و و لرزش های زیاد ثابت و مقاوم هستند. پایداری فنرهای مخروطی همچنین این امکان را میدهد که در حفره های ریز و با تلرانس کم عملکرد خوبی داشته باشند.
فنرهای اسلحه سازی یا M شکل
این نوع فنر ها بیشتر در اسلحه سازی استفاده می شوند این فنرها دارای زاویه شدید و لبه دار هستند که می توانند انرژی لازم برای رها شدن گلوله را فراهم کنند. این فنر ها میتوانند برای کاربرد های دیگر نیز استفاده بشوند اما با توجه به قدرت این فنر ها برای ساخت اسحه طوری ساخته می شوند که برای کاربردهای عمومی قابل استفاده نباشد و فقط برای هدف خاص ساخته شود.
فنر فشاری پیچشی
این فنر ها زمانی استفاده می شوند که هم نیاز به نیروی شعاعی یا دایره ایی باشد و هم نیروی جانبی(عرضی) مورد نیاز باشد. یک مثال بسیار ساده از کاربرد این نوع فنر ها استفاده در تله موش است.
برای آشنایی بیشتر با فنرهای مختلف مطلب معرفی انواع فنر را بخوانید.
فنر بشکه ایی شکل
این نوع فنر نیز مانند فنر مخروطی قطر دایره های فنر یکسان نیست اما با این تفاوت که در این نوع فنر دو سر فنر حلقه های باریک و در وسط فنر پهن تر می شود و شکلی شبیه به بشکه ایجاد می کند. این فنرها در دو نوع مقعر و محدب ساخته می شوند در تولید این فنرها دو نفنر مخروطی به طور موثر با هم ترکیب می شوند و فشرده سازی غیر خطی را انجام می دهند. فنرهای بشکه ایی در فشار جانبی ثبات خوبی دارند و بهتر از فنرهای معمولی عمل می کنند.
کاربرد های رایج فنر فشاری
فنر های فشاری در موارد بسیار زیاد از جمله تولید، انتقال و جابه جایی، ارزیابی انواع قطعات، وسایل کشاورزی و غیره استفاده می شود. تمامی اجزای قطعات ماشینی بزرگ و کوچک به نوعی از فنر های فشاری استفاده می کنند. فنرهای فشاری از پرکاربرد ترین فنرهایی است که همه مردم در زندگی روزمره خود با آن سر و کار دارند از ساده ترین وسایل مانند مداد اتود گرفته تا در ماشین ها وسایل منزل این فنرها وجود دارند. برخی از کاربرد های رایج فنر های فشاری موارد زیر هستند:
استفاده از فنر فشاری در قفل درب ها
از موارد بسیار پرکاربرد استفاده از فنرهای فشاری قفل درب است قرار دادن فنر در قفل است که باعث می شود قفط یک نوع کلید مخصوص درب را باز کند. فنر فشاری یک قطعه ضروری برای قفل درب است و بدون فنر نمیتوان درب را قفل کرد. از قرن 18 میلادی از فنر فشاری برای قفل درب ها استفاده می شده است و هم اکنون نیز کاربرد خود را دارد.
تاریخچه ساخت فنر
کاربرد فنر فشاری در صنعت خودرو
فنرهای فشاری نقش حیاتی در عملکرد خودرو ها دارند. اکثر اجزایی که برای ساخت خودرو به کار می روند به نوعی از فنر استفاده می کنند. برخی از کاربردهای فنر در خودرو شامل استفاده از فنر در صندلی های ماشین برای راحتی راننده در انواع جاده ها، استفاده از فنرهای بزرگ تر در کمک فنر های ماشین برای کنترل بار وارد شده به ماشین، کاربرد فنر در برف پاک کن ماشین و سایر موارد است.
میزان نرخ فنر برای کاربرد های مختلف
محاسبه نرخ فنر با توجه به نوع قرارگیری فنر متفاوت است مثلا اگر در حالت زاویه دار قرار گرفته باشد باید طبق فرمول های تعیین شده میزان نرخ را محاسبه کرد. برای تست و محاسبه نرخ فنر از یک دستگاه برای اندازه گیری استفاده می شود که در تصویر زیر مشاهده می کنید.
از مهم ترین مواردی که برای استفاده از فنر باید لحاظ شود نرخ فنر است. نرخ فنر باید متناسب با میزان باری که قرار است به فنر وارد شود باشد و به دقیق محاسبه شود. مثلا برای استفاده در صنایع خودرو، نرخ فنر باید با توجه به وزن خودرو و میزان باری که فنر تحمل می کند باشد. در خودروهای مختلف میزان بار می تواند متفاوت باشد و در صنعت خودرو سازی از فنری استفاده می شود که کارایی لازم برای تحمل بار را داشته باشد.
