اهمیت و کاربرد فنرهای فشاری در صنایع چیست؟

نمایش همه تامین کنندگان فنرهای فشاری

فنرهای فشاری از قطعات صنعتی بسیار پرکاربرد هستند که برای مقابله با تراکم در جهت محور طراحی شده اند. فنر در حالت استراحت کشیده می شود. در هنگام اعمال بار، کوتاه شده و با انرژی ذخیره می شود و یکی از کارآمدترین وسایل ذخیره انرژی موجود است. به طور سنتی، آن ها از نظر گام و قطر زخمی و یکنواخت هستند، اما امروزه این ویژگی ها به طور قابل توجهی متفاوت است.

چگونه عمل می کنند؟

ابعاد، بار و مواد تعیین کننده انحراف فنر فشاری است. فنر در حالت استراحت کاملاً کشیده می شود. پس از فشرده سازی، فنر انرژی پیچشی ذخیره شده را در یک نیروی فشار بیان می کند. نیروی بازیابی شکل متناسب با فاصله منحرف شده فنر است. فنرهای سیم پیچ ضخیم تر و قطر نازک تر برای شروع فشرده سازی به بارهای سنگین تری نیاز دارند. مواد فنر همچنین خاصیت ارتجاعی خطی فنر را تعیین می کند، با مواد سفت تر مقاومت سفت تر و نیروی برگشت بالاتری ارائه می دهد.

چگونه تولید می شوند؟ 

فنرهای فشاری به دلیل سفتی مواد معمولاً فلزی هستند. انواع فولاد، آلیاژها و برنج همگی به راحتی در دسترس هستند، اما کاربردهای سفارشی ممکن است از مواد دیگری استفاده کنند. فنرهای فشاری در طراحی خود بسیار متفاوت هستند، با سبک های مختلف گام، پیکربندی انتهایی، طراحی سیم پیچ و قطر به طور منظم.

مشخصات فنی فنر فشرده سازی

ابعاد فنر

• قطر بیرونی در سرتاسر سطح عمود فنر اندازه گیری می شود.

• قطر داخلی اندازه گیری در سراسر حفره داخلی فنر است.

• قطر سیم پهنای سیمی است که برای ساخت فنر پیچیده شده است.

• قطر متوسط ​​قطر خارجی منهای قطر سیم است.

اجرای فنر

• نرخ فنر مقدار نیرویی است که بر حسب پوند برای گسترش فنر یک اینچ لازم است. این تحت تأثیر قطر سیم، مواد و گام سیم پیچ است.

• حداکثر بار / انحراف حداکثر وزنی است که یک فنر می تواند قبل از تغییر شکل و خواص مکانیکی آن نامنظم تحمل کند.

• طول آزاد طول فنر با بار صفر است.

• ارتفاع جامد طول فنر با حداکثر بار است که هر کویل روی سیم پیچ مجاور قرار می گیرد.

• تنش در فنرهای فشاری به صورت پیچشی وجود دارد. استرس بر امید به زندگی حاکم است و هر چه دامنه تنش فنر بیشتر باشد، حداکثر تنش باید کمتر باشد تا عمر قابل مقایسه داشته باشیم.

• گام فاصله بین مرکز سیم پیچ تا مرکز سیم پیچ مجاور است. در فنرهای فشاری، این ممکن است به طور قابل توجهی متفاوت باشد.

• کویل های فعال تعداد سیم پیچ هایی هستند که در هنگام بارگذاری انحراف را بیان می کنند. در یک فنر باز و زمین نشده، تمام سیم پیچ ها خواهد بود. برای یک فنر بسته و زمین شده، این سیم پیچ هایی است که در پایه سوهان گنجانده نشده اند.

نصب فنری

فنرهای فشاری معمولاً روی میله هایی با قطر داخلی خاص یا در یک فضا یا راهنما اختصاص داده شده نصب می شوند. با فشرده شدن فنر از نظر قطر داخلی و خارجی تا حدود 10 درصد کمی بزرگتر می شود. انتهای زمین شده به توزیع یکنواخت بار در سیم پیچ های ترمینال کمک می کند.

هنگامی که فنر برای اولین بار فشرده می شود و تنش به اندازه کافی زیاد است، فنر ممکن است به ارتفاع کامل خود برنگردد. این "تنظیم" نامیده می شود و بسیاری از تولید کنندگان اندازه گیری تنظیم فنرهای خود را مشخص می کنند. همچنین می‌توان فنر را کمی بلندتر کرد و تولیدکننده آن کمپرس اولیه را برای ایجاد ارتفاع ثابت فراهم کرد. به این فرآیند "خراش دادن" نیز می گویند و یک ماشین این فرآیند را در زیر نشان می دهد.

ایمنی فنر به چه صورتی است؟

در حالی که فنرهای فشاری مانند هر فنر دیگری در معرض خستگی هستند، در صورت استفاده صحیح عمر طولانی دارند. آن ها در صورت عدم استفاده با راهنما در معرض انحراف جانبی قرار می گیرند که می تواند فنر را مچاله کرده و به ماشین آلات آسیب جدی وارد کند. در حالی که فلز در برابر دماهای بالا انعطاف پذیر است، بسیاری از فنرها دمای کاری دارند تا به افزایش طول عمر فنر کمک کنند. فنرها باید مرتباً بررسی شوند و اگر فنر به روغن نیاز دارد باید مرتباً روغن کاری شود.

از چه موادی ساخته می شوند؟

• music wire یک آلیاژ فولادی متداول و نسبتا ارزان با کربن بالا است که برای تولید فنر استفاده می شود. کشش سرد است و استحکام کششی یکنواختی را ارائه می دهد.

• فولاد ضد زنگ استحکام نسبتاً بالایی را با مقاومت در برابر خوردگی خوب برای کاربردهای تخصصی نشان می دهد.

• فولاد کربن بالا (بیش از 0.3٪) مقاومت در برابر سایش و ضربه را نشان می دهد.

• فولاد سخت کشش ارزان قیمت است، اما دارای بار کاری کم است.

• فلزات و آلیاژهای ویژه را می توان در هر کاربرد سفارشی کرد. این ممکن است شامل مس بریلیم، نیکل بریلیم، نیوبیم، تانتالم و تیتانیوم باشد.

• برنج، قالب‌گیری آسان و مقاوم در برابر خوردگی است، اما ممکن است برای کاربرد به اندازه کافی قوی نباشد.

• فنرهای کامپوزیت اغلب از پلاستیک یا وینیل در ترکیب فنر استفاده می کنند که مکمل سازه فلزی یا فولادی است.

• مواد دیگر ممکن است برای کاربردهای سفارشی، بر اساس الزامات هدف، استفاده شوند.

کاربردهای فنرهای فشـــــاری

فنرهای فشاری بسیار رایج هستند. آن ها در موتورهای احتراقی ، پرس های مهر زنی ، تلفن های همراه، الکترونیک و ابزار دستی فعال هستند . از فنرهای فشاری نیز می توان برای عایق ارتعاشی مانند سیستم تعلیق استفاده کرد. یکی از نادیده گرفته ترین کاربردهای این نوع فنر در قلم های توپی است، در حالی که مکانیسم کار فنر جعبه تشک به عنوان فنر فشاری شناخته شده است.  

استانداردها

BS EN 13906-1 -  فنرهای مارپیچ استوانه ای ساخته شده از سیم و میله گرد - محاسبه و طراحی قسمت 1: فنرهای فشاری

 منبع: globalspec.com