دو نوع رایج فنر
فنرها بر اساس نیازهای کاربردی طراحی میشوند. برخی در تحمل فشار عالی هستند، در حالی که برخی دیگر در کشش و بازگشت به حالت اولیه خوب عمل میکنند. این دو نوع فنر بیشتر در کاربردهای مکانیکی و روزمره مورد استفاده قرار میگیرند:
فنرهای کششی:طراحی آنها بسیار ساده است. آنها را بکشید، و فنرهایشان کشیده میشوند؛ نیرو را رها کنید، و آنها به حالت اولیه خود برمیگردند. نصب آنها آسان است، هزینه زیادی ندارند و برای مواقعی که به کشش ثابت نیاز دارید، عالی عمل میکنند. آنها را در همه جای زندگی روزمره خواهید دید.
فنرهای فشاری:فنرهای آنها به طور متراکم پیچیده شدهاند. وقتی محکم فشرده میشوند، کوتاه میشوند؛ پس از برداشتن فشار، میتوانند به طول اولیه خود برگردند. برخلاف فنرهای کششی، اینها عمدتاً برای جذب نیروی ضربه و ذخیره فشار استفاده میشوند. به لطف ساختار متراکم فنر، فشار به طور مساوی در کل فنر پخش میشود.
کجاچشمههادر واقع عادت کنید
انتخاب فنر مناسب فقط مربوط به تطبیق نیرو و کشش نیست - این چیزی است که کل دستگاه را ایمن، روان کار میکند و از خرابی زودهنگام جلوگیری میکند. اینجاست که فنرهای کششی (آنهایی که میکشند) و فنرهای فشاری (آنهایی که به عقب فشار میدهند) واقعاً کار خود را در زندگی واقعی انجام میدهند:
۱. ماشینآلات کارخانه
چشمههایی که اینجا خواهید دید:فنرهای کششی سنگین، فنرهای فشاری مقاوم
این فنرها، دستیاران بیصدا در کف کارخانهها هستند. تسمههای نقاله را در نظر بگیرید - آن تسمههای بزرگ که قطعات یا جعبهها را جابجا میکنند؟ فنرهای کششی سنگین، تسمه را محکم نگه میدارند تا لیز نخورد، بنابراین مواد بدون آسیب رساندن به جایی که باید بروند، میرسند. سپس نوبت به دستگاههای پرس یا آهنگری میرسد - آنها هنگام شکل دادن به فلز، ضربههای محکمی وارد میکنند. فنرهای فشردهسازی محکم، آن ضربه را جذب میکنند، بنابراین قطعات دستگاه به سرعت فرسوده نمیشوند و کل دستگاه دوام بیشتری دارد. حتی کارخانههای شیمیایی نیز از آنها استفاده میکنند: سیستمهای سوپاپ آنها دارای فنرهای کششی هستند که در صورت قطع برق، سوپاپها را به شدت میبندند. به این ترتیب، هیچ ماده شیمیایی خطرناکی نشت نمیکند - پشتیبان ایمنی کامل.
۲. ماشینها و وسایل نقلیه
چشمههایی که اینجا خواهید دید:فنرهای فشاری جاذب ضربه، فنرهای کششی دقیق
بدون اینها، ماشینها درست (یا ایمن) حرکت نمیکنند. سیستم تعلیق زیر ماشین شما؟ فنرهای فشردهسازی جاذب ضربه دارد که با کمکفنرها کار میکنند تا چالهها و جادههای ناهموار را صاف کنند. دیگر خبری از تکانهای ناگهانی نیست - شما ثابت میمانید و رانندگی راحتتر میشود. بعد از اینکه ترمز میگیرید، فنرهای کششی دقیق، لنتهای ترمز را از دیسکها عقب میکشند. اگر این کار را نمیکردند، لنتها بیوقفه ساییده میشدند، سریع فرسوده میشدند و هزینه تعویض آنها بیشتر میشد. حتی صندلیهای ماشین هم از فنرهای فشردهسازی ریز استفاده میکنند: آنها قطعاتی را نگه میدارند که به شما امکان تنظیم ارتفاع یا زاویه را میدهند، بنابراین هرگز در حین تنظیم گیر نمیکنید.
۳. وسایل روزمره و لوازم خانگی
چشمههایی که اینجا خواهید دید:فنرهای کششی سبک، فنرهای فشاری کوچک
ما همیشه از این فنرها استفاده میکنیم و به ندرت متوجه آنها میشویم. برای مثال، درهای گاراژ - فنرهای کششی سبک وزن در را متعادل میکنند. به همین دلیل است که میتوانید یک در گاراژ سنگین را با دست بلند کنید (یا چرا موتور مجبور نیست اضافه کاری کند). تشکهای دارای فنر؟ آن فنرهای فشردهسازی کوچک وزن شما را پخش میکنند تا خیلی فرو نروید و هنگام خواب از کمرتان پشتیبانی میشود. حتی تسترها نیز از آنها استفاده میکنند: وقتی نان شما آماده شد، یک فنر کششی سینی را بالا میآورد. و وقتی سینی را برای شروع تست کردن فشار میدهید؟ یک فنر فشردهسازی کوچک آن را تا زمان آماده شدن نان در جای خود نگه میدارد.
۴. ابزار پزشکی و تجهیزات دقیق
چشمههایی که اینجا خواهید دید:فنرهای کششی فوق دقیق، فنرهای فشاری ضد زنگ
وسایل پزشکی به فنرهایی نیاز دارند که هم دقیق و هم تمیز کردنشان سخت باشد - و این فنرها مناسب هستند. برای مثال، سرنگها - فنرهای فشردهسازی فوقالعاده دقیقی سرعت خروج دارو را کنترل میکنند، بنابراین پزشک یا پرستار میتوانند دوز دقیقی که نیاز دارید را به شما بدهند. صندلیهای چرخدار در ترمزهای خود فنرهای کششی دارند: وقتی ترمزها را قفل میکنید، این فنرها آنها را محکم نگه میدارند، بنابراین صندلی به طور تصادفی غلت نمیزند. متههای دندانپزشکی؟ آنها از فنرهای فشردهسازی ضد زنگ برای چرخش با سرعت ثابت استفاده میکنند. و از آنجایی که زنگ نمیزنند، تمام مواد شیمیایی تمیزکنندهای را که ابزارهای دندانپزشکی برای عاری ماندن از میکروب نیاز دارند، در خود نگه میدارند.
نحوه سفارشیسازی فنرهای اختصاصی
در یوهوآنگ، ما سفارشیسازی فنر را بسیار ساده نگه داشتهایم - بدون اصطلاحات گیجکننده، فقط فنرهای مناسبی که مانند دستکش با تجهیزات شما متناسب باشند. تنها کاری که باید انجام دهید این است که چند نکته کلیدی را به ما بگویید و ما بقیه کارها را انجام خواهیم داد:
۱. جنس: از بین موادی مانند فولاد کربنی (عالی برای استفاده روزمره و منظم - به اندازه کافی محکم و بادوام)، فولاد ضد زنگ ۳۱۶ (کاملاً حرفهای در مبارزه با زنگزدگی، اگر قرار است در نقاط مرطوب یا اطراف مواد شیمیایی باشد، عالی است) یا آلیاژ تیتانیوم (سبک اما به طرز شگفتآوری قوی، ایدهآل برای تجهیزاتی که به عملکرد بالا نیاز دارند) انتخاب کنید.
نوع دوم: مانند فنرهای فشاری (وقتی آنها را فشار میدهید به عقب برمیگردند - آنها را در سیستم تعلیق خودرو یا لولای در پیدا میکنید)، فنرهای کششی (وقتی آنها را میکشید، کشیده میشوند، که در دربهای گاراژ یا ترامپولینها رایج است)، یا فنرهای پیچشی (وقتی به آنها نیرو وارد میکنید، میچرخند، معمولاً در گیره لباس یا تله موش).
۳. ابعاد: قطر سیم (سیم ضخیمتر به معنای فنر قویتر است، بنابراین فقط با نیرویی که نیاز دارید عمل کنید)، قطر خارجی (باید با فضایی که فنر را قرار میدهید متناسب باشد)، طول آزاد (طول فنر وقتی که هل داده یا کشیده نمیشود چقدر است) و کل حلقهها (این بر میزان کشش یا فشرده شدن فنر تأثیر میگذارد).
۴. عملیات سطحی: گزینههایی مانند الکتروفورز (یک لایه محافظ صاف ایجاد میکند - برای دستگاههای داخلی به خوبی کار میکند)، پوشش پودری (محکم و ضد خش، عالی برای فنرهای مورد استفاده در ابزارهای فضای باز) یا آبکاری نیکل (مقاومت در برابر زنگزدگی را افزایش میدهد و ظاهری زیبا و تمیز به تجهیزات دقیق میدهد).
۵. نیازهای ویژه: هرگونه درخواست عجیب یا خاص - مانند فنرهایی که بتوانند دماهای بسیار گرم یا بسیار سرد را تحمل کنند (برای فرها یا فریزرهای صنعتی)، رنگهای سفارشی برای مطابقت با برند شما، یا اشکال عجیب و غریب که با طرحهای منحصر به فرد تجهیزات مطابقت دارند.
فقط این جزئیات را برای ما بفرستید، و تیم ما به سرعت به شما اطلاع خواهد داد که آیا این کار قابل انجام است یا خیر. اگر در مورد چیزی مطمئن نیستید، ما نکات مفیدی را نیز ارائه خواهیم داد - و فنرهایی را دقیقاً همانطور که میخواهید برای شما درست میکنیم.
سوالات متداول
س: چگونه فنری با نیروی مناسب انتخاب کنیم؟
الف) ابتدا نیروی کار مورد نیاز تجهیزات خود را پیدا کنید (مثلاً یک صندلی ۵۰ کیلوگرمی به حدود ۵۰۰ نیوتن نیرو نیاز دارد، از طریق فرمول F=mg) و فنری با نیروی نامی نزدیک به آن انتخاب کنید. برای جذب ضربه (مانند سیستم تعلیق خودرو)، فنری با بار دینامیکی ۱.۲ تا ۱.۵ برابر حداکثر نیروی ضربه انتخاب کنید. نمیتوانید محاسبه کنید؟ سناریوی بار خود را برای کمک به اشتراک بگذارید.
س: چرا فنرها به مرور زمان خاصیت ارتجاعی خود را از دست میدهند؟
الف) عمدتاً «خرابی ناشی از خستگی» (مثلاً استفاده از یک فنر ۱۰۰۰۰۰ سیکلی برای ۲۰۰۰۰۰ سیکل به ساختار آن آسیب میرساند). مواد نامناسب (مثلاً فولاد کم کربن برای بارهای سنگین) یا استفاده نامناسب در دمای بالا (بدون مواد مقاوم در برابر حرارت) نیز باعث این امر میشوند. فنر را با فنری که با نیازهای سیکل، بار و دما مطابقت دارد، تعویض کنید.
س: آیا فنرها میتوانند در محیطهای خورنده کار کنند؟
الف) بله، میتوانند - فقط باید جنس و سطح آن درست انتخاب شود. برای کارگاههای مرطوب، فولاد ضد زنگ 304 یا 316 مناسب است. اگر خیلی سخت است، مانند مخازن مواد شیمیایی، از آلیاژ تیتانیوم استفاده کنید. سپس چیزی مانند آبکاری روی-نیکل (بسیار بهتر از روی معمولی) یا پوشش PTFE اضافه کنید - این پوششها در برابر اسیدها و قلیاهای قوی مقاومت میکنند. همچنین، هر از گاهی آنها را با مواد شوینده خنثی پاک کنید تا شکل خود را حفظ کنند. و از فولاد کربنی معمولی استفاده نکنید - این فولادها به سرعت زنگ میزنند.