فنر چیست؟

فنر چیست؟ فنر جسمی الاستیک است که انرژی را ذخیره و آزاد می کند. فنرها انواع مختلفی دارند و از مواد مختلفی نیز از جمله پلاستیک، کاغذ و فلز تولید می شوند. انواع فنر در وسایل و دستگاه های مختلفی مانند خودرو، ساعت، اسباب بازی، ابزار و وسایل نقلیه استفاده می شوند.

فنرها به وسیله موادی که خاصیت کشسانی دارند ساخته می شوند. وقتی که فنری کشیده می شود، طول آن نیز زیاد می شود و زمانی که آزاد شد، به شکل اولیه خود باز می گردد. این به این علت است که ملکول های داخل مواد در فنر مایل هستند به جایگاه اصلی خود برگردند.

فنرها می توانند برای ذخیره کردن انرژی و همین طور آزاد کردن آن برای حرکت استفاده شوند. این قطعه ها همین طور می توانند برای جذب کردن شوک و همین طور لرزش استفاده شوند.

به عنوان نمونه فنرها در تعلیق اتومبیل برای جذب لرزش و شوک کاربرد دارند که در اثر رانندگی کردن در جاده های ناصاف ایجاد می شوند. انواع فنر در صندلی های هواپیما برای جذب کردن لرزش و شوک استفاده که در اثر پرواز به وجود می آیند. کلا فنرها وسایل مفیدی هستند که در خیلی از ابزار و دستگاه ها استفاده می شوند. آن ها با استفاده از خاصیت های کشسانی مواد تولید می شوند و می توانند برای ذخیره کردن انرژی، حرکات و جذب شوک به کار روند.

فنرها از جنس های مختلفی ساخته میشوند که این بستگی به سفارش مشتری و محل مورد مصرف دارد، مثلاً جنس های فنری استیل که برای جاهایی هستند که فنر در آب کار میکند و با فنرهای گالوانیزه که برای جاهایی هستند که در آب کار میکنند و مقاوم در برابر زنگ زدگی باشد و یا مناسب برای لحیم کاری باشد و یا فنرهایی که در حوزه مغناطیسی و اسید کار میکنند که جنس آنها باید استیل 316 باشد.

به دليل بالا بودن نيروها و تغيير شکل‌هايي که به فنرهاي مورد استفاده در صنعت وارد مي‌شود لازم است که حد الاستيک قطعه را بالا برد يعني فولاد تحت تنش‌هاي بالا(۲۱۰۰۰ kg/mm2 ) بتواند از خود تغيير شکل الاستيک نشان دهد از طرفي فنرها تحت نيروهاي متغير مي‌باشند.

بنابراين فولاد مورد نياز براي اين قطعات بايد از مقاومت به خستگي بالايي برخوردار باشد در نتيجه براي ساخت فنر از فولادهايي استفاده مي‌شود که داراي مقادير مناسبي از سيليسيم، منگنز، کرُم، واناديم و موليبدن باشند.

جنس فنر از چیست؟

فنر که در انگلیسی به آن Spring گفته می شود، به هر وسیله ای که دارای خاصیت کشسانی یا ارتجاعی است خطاب می شود. در واقع خاصیت فنری، خاصیتی است که یک وسیله در هنگام وارد شدن نیروی خارجی،تغییر شکل فیزیکی (کشیده شدن یا فشرده شدن) داده و پس از برداشته شدن نیرو به حالت اول بازگردد.

زمانی که یک فنر نسبت به حالت آزاد خود فشرده یا کشیده می‌ شود نیرویی در جهت مخالف وارد می‌ کند که با تغییر طول فنر متناسب است. فنر ها معمولا از فولاد فنر ساخته می‌ شوند. فنر یکی از پر کاربردترین وسایلی که در همه صنایع کاربرد دارد.

به دليل بالا بودن نيروها و تغيير شکل‌هايي که به فنرهاي مورد استفاده در صنعت وارد مي‌شود لازم است که حد الاستيک قطعه را بالا برد.

يعني فولاد تحت تنش‌هاي بالا(۲۱۰۰۰ kg/mm2 ) بتواند از خود تغيير شکل الاستيک نشان دهد از طرفي فنرها تحت نيروهاي متغير مي‌باشند. بنابراين فولاد مورد نياز براي اين قطعات بايد از مقاومت به خستگي بالايي برخوردار باشد.

واحد اندازه گیری فنر چیست؟

نیروی فنر معمولاً با نرخ فنر یا ثابت فنر اندازه گیری می شود (F=Kx) که K را ثابت فنر می نامند.x نیز مقدار جابه جایی است و F نیز نیروی فنری است. ثابت فنر مقدار ثابتی از افزایش نیرو به ازای افزایش مسافت طی شده یا طی شده است.

به عبارت دیگر نیرو با مسافت طی شده نسبت مستقیم دارد. ثابت فنر برای تعیین مقدار دقیق نیروی مورد نیاز برای تغییر شکل فنر استفاده می شود. در SI (استاندارد بین المللی) برای ثابت از فنر نیوتن/متر استفاده می شود.

پارامترهای اصلی فنر

• طول آزاد : این به طول/اندازه فنر زمانی که نیرویی آن را کشش نمی‌دهد، یعنی زمانی که در حالت استراحت است، اشاره دارد.
• قطر سیم پیچ : این قطر هر سیم پیچ است و سفتی کلی سیم پیچ را اندازه گیری می کند.
• تعداد سیم پیچ های فعال : منظور تعداد کویل هایی است که منقبض و منبسط می شوند.
• قطر سیم : قطر سیمی است که فنر از آن ساخته شده است.