4 نوع فنر توضیح داده شده: فشرده سازی، اکستنشن، پیچ خوردگی و برگ

فنرها چیست و چگونه کار می کنند؟

فنر فقط یک قطعه فلزی پیچیده نیست. هنگامی که یک خودروی سواری به چاله برخورد می کند، فنرهای فشاری ضربه را جذب می کنند. هنگامی که یک محور تریلر در همان چاله سقوط می کند، فنرهای برگ بار را حمل می کنند. و هنگامی که درب گاراژ مقطعی بسته می شود، فنرهای پیچشی کشش را نگه می دارند. در هر مورد، همان اصل فیزیکی در کار است: فنر انرژی مکانیکی را تحت بار ذخیره می کند و با برداشتن بار آن را آزاد می کند.

رابطه بین بار و انحراف در قرن هفدهم به عنوان قانون هوک، F = -kx رسمیت یافت. در محدوده ارتجاعی فنر، نیرویی که وارد می‌کند با میزان فشرده شدن، کشش یا پیچش آن متناسب است. از آن حد عبور کنید و فنر یک مجموعه دائمی می گیرد.

فنرها چهار کار اساسی را در سیستم های مکانیکی انجام می دهند: ذخیره انرژی، جذب ضربه، حفظ تماس بین اجزا و کنترل حرکت. اینکه از فنر چه کاری خواسته می شود به هندسه، جنس و کیفیت ساخت آن بستگی دارد. این سه عامل همان چهار نوع اصلی مورد بحث در زیر هستند.

4 نوع اصلی فنر

مراجع مهندسی همیشه در مورد یک لیست واحد از انواع فنر توافق ندارند. برخی منابع بر اساس هندسه و برخی دیگر بر اساس جهت بار طبقه بندی می شوند. رایج ترین طبقه بندی - و طبقه بندی مورد استفاده در این راهنما - چهار نوع اساسی را مشخص می کند: فنرهای فشاری، فنرهای کششی، فنرهای پیچشی و فنرهای برگ. سه مورد اول مارپیچ هستند. چهارم یک تیر خمشی انباشته است. این چهار مورد را درک کنید و می توانید یک انتخاب گذر اول درست انجام دهید و به وضوح با هر سازنده فنری ارتباط برقرار کنید.

1. فنرهای فشاری

فنرهای فشاری فنرهای مارپیچ با سیم پیچ باز هستند. سیم پیچ های آنها از هم فاصله دارند تا فنر تحت بار فشاری کوتاه شود و با رها شدن بار به عقب برود. همین رفتار ساده آنها را به پرمصرف ترین نوع فنر در صنعت و محصولات مصرفی تبدیل می کند.

شرایط نهایی در مرحله طراحی شایسته توجه است. انتهای باز، انتهای بسته و انتهای بسته و زمینی هر صندلی به طور متفاوتی در مقابل قسمت های مجاور قرار می گیرد. انتهای زمین بار را به طور یکنواخت توزیع می کند و به جلوگیری از کمانش در فنرهای کوتاه با نسبت باریکی کوچک کمک می کند.

فنرهای فشاری کمک فنرهای سیستم تعلیق خودروهای سواری مدرن، عناصر برگشت سوپاپ ماشین آلات صنعتی، و سیم پیچ های ریز درون خودکارها، تشک ها و اسباب بازی ها هستند. نسخه های مخروطی و بشکه ای شکل، انواع خاصی هستند که زمانی که طراحان به ارتفاع جامد کمتر یا منحنی بار پیش رونده نیاز دارند، استفاده می شوند.

در محیط های خورنده، فولاد ضد زنگ پیش فرض معقول است. ضد زنگ درجه 304 در برابر زنگ زدگی بسیار بهتر از فولاد کربنی مقاوم در برابر روغن مقاومت می کند و نرخ فنر آن را در چرخه های مکرر ثابت نگه می دارد. همراه با شکل دهی CNC، یک فنر فشاری ضد زنگ عملکرد قابل پیش بینی را قسمت به قسمت ارائه می دهد.

2. فنرهای اکستنشن

فنرهای اکستنشن، فنرهای مارپیچی نزدیک به هم هستند که برای مقاومت در برابر کشیدن طراحی شده اند. برخلاف فنرهای فشاری، بیشتر آنها با کشش اولیه پیچیده می شوند، بنابراین سیم پیچ ها در تماس باقی می مانند تا زمانی که بار اعمال شده بر آن پیش بارگذاری غلبه کند. سپس فنر طولانی شده و با برداشتن بار به عقب می کشد.

پیکربندی انتهایی اولین تصمیم در هر طراحی فنر الحاقی است. یک قلاب ساده، یک قلاب متقاطع یا یک حلقه دوتایی نحوه اتصال فنر به قطعات جفت و محل تمرکز استرس را تغییر می دهد. برای برنامه هایی که نیاز به پیوست قابل اعتماد در هر دو طرف دارند، فنرهای کششی قلاب دوبل استیل ضد زنگ یک گزینه اثبات شده است - قلاب های جفت شده استرس را به طور مساوی در طول دوچرخه سواری مکرر توزیع می کنند.

عمده فروشی فولاد ضد زنگ دو قلاب بهار تنش کوچک تولید کنندگان، OEM Su Ningbo Chaoying Spring Industry & Trade Co., Ltd. چینی از فولاد ضد زنگ دو قلاب کششی کوچک تولید کنندگان و عمده فروشی S... مشاهده محصول →

چون قلاب تقریباً همیشه ضعیف ترین نقطه است ، سازگاری تولید، عمر مفید را تعیین می کند. قلابی که با یک شعاع داخلی تیز یا یک زاویه ناسازگار تشکیل شده است، می تواند مدت ها قبل از اینکه بدنه سیم پیچ از کار بیفتد. شکل دهی CNC هندسه قلاب را در طول دوره های تولید بزرگ قابل تکرار نگه می دارد.

فنرهای اکستنشن در قاب های ترامپولین، ادوات کشاورزی و درهای گاراژ بالای سر یک تکه ظاهر می شوند، جایی که در امتداد مسیرهای درب کشیده می شوند و پانل متحرک را متعادل می کنند. در سیستم های خودرویی، فنرهای برگشت پدال ترمز فولادی ضد زنگ نشان دهید که چرا انتخاب مواد در قطعات مرتبط با ایمنی حیاتی است: پدال باید به سرعت و قابل پیش بینی برگردد، چرخه پس از چرخه، و ضد زنگ از قلاب و سیم پیچ در برابر خوردگی محافظت می کند.

عمده فروشی فنر پدال ترمز کوتاه فولاد ضد زنگ تولید کنندگان، تامین کنندگان OEM Ningbo Chaoying Spring Industry & Trade Co., Ltd. تولید کننده فنر پدال ترمز کوتاه فولاد ضد زنگ چین و عمده فروشی ضد زنگ... مشاهده محصول →

3. فنرهای پیچشی

فنرهای پیچشی به جای حرکت در یک خط مستقیم می چرخند. آنها فنرهای مارپیچی هستند که دارای گشتاور زاویه ای هستند: دو سر آن به اجزای مختلف متصل می شود و چرخش نسبی بین آن اجزاء باعث سفت شدن فنر و ذخیره انرژی می شود.

جهت باد جزئیاتی است که اکثر خریداران بار اول به آن توجه نمی کنند. یک سیم پیچ سمت چپ یا راست تعیین می کند که پس از نصب فنر، گشتاور به چه سمتی عمل کند. سیم پیچ اشتباه را انتخاب کنید و فنر به جای مقاومت در برابر بار باز می شود.

درب های گاراژی سکشنال به فنرهای پیچشی که بر روی شفت بالای دهانه در نصب شده اند متکی هستند. فنرهای پیچشی درب گاراژ سنگین باید هزاران چرخه باز و بسته را پشت سر بگذارد، که درجه مواد و عملیات حرارتی را برای عمر مفید تعیین کننده می کند. همین اصل کار در پابندهای اسنوبرد، گیره های فنری، چرخ های تنش زنجیر، گیره های لباس و لولای درها دیده می شود.

تولید کنندگان فنر پیچشی کششی درب گاراژ سنگین، عرضه کننده OEM Ningbo Chaoying Spring Industry & Trade Co., Ltd. چینی است که فنر پیچشی کششی درب گاراژ سنگین را تولید می کند و عمده فروشی سنگین ... مشاهده محصول →

دو پارامتر طراحی شایسته توجه هستند. زاویه آزاد - زاویه بین پایه ها بدون بار - نحوه قرار گرفتن فنر در مجموعه را کنترل می کند. فنر پیچشی دوتایی، با دو سیم پیچ در جهات مخالف، گشتاور را متعادل می کند و نیروی رانش جانبی را در فضاهای فشرده به حداقل می رساند. برای نگاهی دقیق تر به پیکربندی های موجود و رتبه بندی بار، ما را بررسی کنید طیف محصولات فنر پیچشی .

4. چشمه های برگ

فنرهای برگ از اعضای غیر مارپیچ این گروه هستند. فنر برگ مجموعه ای از نوارهای فلزی منحنی است که به یکدیگر پیچ شده اند تا به عنوان یک تیر خمشی عمل کنند. بار وارد شده به مرکز پشته را صاف می کند و انرژی را ذخیره می کند. رها کردن بار، پشته را به چمبر اصلی خود باز می گرداند.

اصطکاک بین ورقه ای میرایی طبیعی را فراهم می کند، به همین دلیل است که فنرهای برگ در کامیون ها، تریلرها و بوژی های ریلی استاندارد باقی می مانند. آنها برای بارهای استاتیکی سنگین و وظایف تعلیق با بار بالا و فرکانس پایین مناسب هستند. در مقابل، خودروهای سواری مدرن از فنرهای مارپیچ در هر چهار گوشه استفاده می کنند.

انتخاب مواد برای فنرهای برگ با سه نوع دیگر متفاوت است. فولاد فنر آلیاژی با استحکام بالا یک هنجار است، زیرا استحکام در واحد هزینه بیشتر از مقاومت در برابر خوردگی در سرویس زیر خودرو اهمیت دارد. فنرهای برگ اغلب توسط متخصصان تعلیق به جای تولیدکنندگان عمومی فنر ساخته می شوند، بنابراین ما این نوع را به عنوان یک دسته مکمل به جای یکی از خطوط تولید خود در نظر می گیریم.

نحوه انتخاب نوع فنری مناسب

انتخاب نوع فنر ساده تر از آن چیزی است که اکثر مهندسان انتظار دارند. شروع کنید با جهت نیرو و حرکتی که باید ایجاد کند و میدان بلافاصله باریک می شود.

• بار فشاری قطعات را به هم فشار می دهد - فنر فشاری
• بار کششی قطعات را جدا می کند - فنر کششی
• بار چرخشی حول محور - فنر پیچشی
• بار خمشی بر روی سطح توزیع می شود - فنر برگ

پس از جهت بار، سه وضعیت سرویس را بررسی کنید. فرکانس عملیاتی استحکام خستگی و سطح مورد نیاز فنر را تعیین می کند. محیط - رطوبت، مواد شیمیایی، دما - تعیین می کند که آیا فولاد ضد زنگ ارزش هزینه اضافی را دارد یا خیر. فضای موجود، پاکت را برای قطر، طول و اندازه سیم تعیین می کند. قبل از تماس با سازنده، این شرایط را یادداشت کنید. ورودی های دقیق اساس یک نقل قول دقیق هستند.

فنرهای سفارشی: زمانی که انواع استاندارد کافی نیستند

کاتالوگ‌های استاندارد سهم بزرگی از نیازهای فنر صنعتی را پوشش می‌دهند، اما بسیاری از دستگاه‌ها به فنرهایی با شکل خاصی که برای یک محصول خاص مهندسی شده‌اند تکیه می‌کنند: یک گیره، یک قفل، یک صندلی سوپاپ، یا یک ماشه. هنگامی که یک فنر خارج از قفسه نمی تواند با هندسه، بار یا فضای مونتاژ مطابقت داشته باشد، یک فنر سفارشی پاسخ درستی است.

برای شروع یک پروژه سفارشی، این پارامترها را تعریف کنید:

• قطر سیم و درجه مواد
• قطر بیرونی، قطر داخلی و طول آزاد
• بار در ارتفاع کار یا زاویه کار
• پیکربندی انتهایی (سبک قلاب، انتهای بسته یا زمین، موقعیت پا)
• دمای عملیاتی، رطوبت و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی
• چرخه مورد نیاز یا هدف خستگی

با این داده ها، یک سازنده می تواند طرح را بررسی کند، یک ماده را توصیه کند و نمونه های اولیه بسازد. در Chaoying Spring، ما از این گردش کار با ده سال تجربه در صنعت، یک کارخانه 5800 متر مربعی و ماشین‌های فنر شکل‌دهی دقیق CNC ژاپنی و تایوانی پشتیبانی می‌کنیم. مشتریان طرح یا نمونه ای را ارسال می کنند و ما انتخاب مواد، شکل دهی و عملیات سطح را انجام می دهیم.

چرا کیفیت مواد و ساخت مهم است؟

دو فنر با ابعاد یکسان می توانند عمر مفید کاملاً متفاوتی داشته باشند. تفاوت در مواد و کیفیت ساخت ناشی می شود.

متریال اولین متغیر است. فولاد کربنی قوی و ارزان است اما در محیط های مرطوب زنگ می زند و در صورت خراشیدگی پوشش محافظ عملکرد آن کاهش می یابد. فولاد ضد زنگ در درجه 304 در برابر خوردگی مقاومت می کند و از نظر ابعادی در ماشین آلات مواد غذایی، تجهیزات دریایی و تاسیسات در فضای باز پایدار می ماند. همچنین عملکرد بار ثابت تری را در بسیاری از چرخه ها ایجاد می کند زیرا لایه اکسید غیرفعال از سطح در برابر غلظت تنش محافظت می کند.

تولید دومین متغیر است. سیم‌پیچ دستی برای نمونه‌های اولیه کار می‌کند، اما تغییراتی در گام، قطر و موقعیت انتهایی سیم‌پیچ ایجاد می‌کند. ماشین‌های شکل‌دهی فنر CNC تلرانس‌های محکمی دارند و آن‌ها را در هزاران قطعه تکرار می‌کنند - تفاوت بین یک نمونه اولیه و یک قطعه تولید قابل اعتماد.

عملیات حرارتی و تکمیل سطح تصویر را کامل می کند. تنش زدایی تنش های تشکیل دهنده را حذف می کند و فرآیندهایی مانند غیرفعال سازی مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد. هنگامی که یک تامین کننده فنر را ارزیابی می کنید، در مورد تجهیزات شکل دهی و تکمیل آنها بپرسید - نه فقط لیست قیمت آنها.

نتیجه گیری

چهار نوع اصلی فنر بیشتر دنیای مکانیکی را پوشش می‌دهند: فنرهای فشاری فشار می‌دهند، فنرهای کششی، فنرهای پیچشی می‌پیچند و فنرهای برگ خم می‌شوند. نوع مناسب معمولاً مستقیماً از جهت بار و حرکت مورد نیاز شما پیروی می کند.

انتخاب به نوع فنری ختم نمی شود. مواد تعیین می کند که فنر چه مدت در محیط کار خود زنده می ماند. کیفیت ساخت مشخص می کند که چقدر عملکرد ثابتی دارد در طول یک دوره تولید هر دو عامل را می توان وقتی با سازنده ای کار می کنید که قطعات داخلی را تشکیل می دهد، کنترل کرد.

اگر طراحی جدیدی را شروع می‌کنید یا فنری را جایگزین می‌کنید که زود شکست خورده است، ابتدا بار، فضا و محیط را تعریف کنید، سپس گزینه‌ها را با سازنده فنر در میان بگذارید. تیم ما در Chaoying Spring می تواند مواد و روش تولید مناسب را برای برنامه شما توصیه کند - نقاشی یا نمونه خود را برای ما ارسال کنید و ما آن را از آنجا خواهیم گرفت.