فنر در انواع تجهیزات صنعتی، خودروسازی و بسیاری از نیازهای خانگی کاربرد فراوانی دارد. با توجه به کاربردهای متفاوت فنرها، اشکال مختلفی از فنرها تولید می شود تا عملکرد بهتری در دستگاه های مختلف داشته باشند. تقسیم بندی گوشه ها بر اساس نوع ساخت و شکل آنها انجام می شود. فنرها بر اساس نوع ساخت به دو دسته کلی مارپیچی و پیچشی تقسیم می شوند که با توجه به نوع کاربرد و شکل آنها به فنرهای کششی، فنر فشاری، فنر سیمی و … معروف هستند. در ادامه این مقاله به معرفی انواع فنرهای پرکاربرد در صنعت فنر و کاربردهای آنها می پردازیم.
فنر مارپیچ
این نوع فنرها همانطور که از نامشان پیداست با تغییر شکل و پیچاندن سیم ساخته می شوند. جنس و ضخامت فلز این فنرها بر حسب مورد استفاده متفاوت است. ارتفاعی که سیم پیچ های فنر با هم دارند نیز می تواند برای تغییر میزان فشار یا کشش فنر متفاوت باشد که بستگی به تولید فنر و کاربرد آن دارد. مقدار فشار فنر با استفاده از معیار نرخ فنر تعیین می شود. نرخ فنر مقدار وزن مورد نیاز برای فشرده سازی فنر به اندازه یک اینچ است. هر چه وزن بیشتر باشد، استحکام فنر و مقاومت فشاری آن بیشتر است. فنر مارپیچ با توجه به نوع کاربرد خود به دو دسته فنر فشاری و فنر کششی تقسیم می شود.
فنر فشرده
در فنر فشاری فاصله ای بین حلقه های مارپیچ فنر وجود دارد که به آن ارتفاع فنر می گویند. فنر فشاری با وارد کردن و انقباض فنر انرژی را ذخیره می کند و برای تحمل فشار استفاده می شود. یکی از پرکاربردترین انواع فنر فنر فشاری است که کاربردهای زیادی از جمله کمک فنر خودرو و موارد دیگر دارد. میزان فشار این فنرها به جنس سیم فنر، ارتفاع دایره های فنر و کیفیت ساخت فنر بستگی دارد.
کاربرد فنر در صنعت
فنر کششی
در فنر کششی با کشیدن فنر انرژی در آن ذخیره شده و با رها کردن آن آزاد می شود. در فنر کششی حلقه های فنر در حالت عادی به هم چسبیده اند و با کشیده شدن فنر حلقه ها از هم جدا می شوند تا فنر تحمل داشته باشد. در فنرهای کششی دو قلاب در دو طرف فنر قرار می گیرد تا در محل مورد نظر قرار گیرد. دو طرف فنر به محل محکمی قلاب می شود و پس از اعمال فشاری که در جهت باز شدن فنر است، فنر انرژی وارد شده را ذخیره و کنترل می کند. یک مثال ساده از استفاده از فنر کششی برای کنترل باز و بسته شدن درب و استفاده در برف پاک کن خودرو.
فنر پیچشی
در فنر پیچشی، سیم یا میله ای به دور خود پیچیده می شود تا برای ایجاد گشتاور عمل کند. نیروی وارد شده به فنر پیچشی باعث ایجاد انرژی حاصل از گشتاور می شود به گونه ای که با فشار دادن دو طرف فنر، دایره های فنر دوباره باز می شوند. برخلاف فنرهای مارپیچی، انرژی اعمال شده در طول فنر اعمال نمی شود. از این نوع فنر در لوازم خودرو و بسیاری از وسایل منزل استفاده می شود.
فنر مارپیچ
فنر مارپیچی به دلیل استفاده از آن در ساعت به فنر ساعتی معروف است. این نوع فنر از فولادی ساخته شده که شبیه نوار است. در طرح فنر مارپیچ نوار فولادی به دور خود پیچیده شده و فنر ساخته می شود. فنر حلزونی نوعی فنر تخت است و کاربرد این فنر برای کنترل نیروی دورانی قابل ذخیره توسط دستگاه های چرخشی مانند ساعت می باشد. بهترین استفاده از این فنرها دستگاه هایی است که قطعات چرخشی در خود دارند و با چندین بار چرخاندن آنها، زاویه را حفظ کرده و در جهت دلخواه رها می کنند.
فنرهای مدور یا بند
فنرهای دایره ای فنرهای مارپیچ فولادی هستند که دو سر فنر را به هم متصل می کنند تا شکل دایره ای ایجاد کنند. آنها معمولا در مهر و موم روغن، درایوهای تسمه و اتصالات الکتریکی استفاده می شوند. فنرهای مدور در دو نوع فشاری و کششی تولید می شوند. فنرهای دایره ای فشاری نیروهای شعاعی به بیرون اعمال می کنند و فنرهای دایره ای کششی نیروهای شعاعی به سمت داخل را ذخیره می کنند. روند تولید این فنرها مشابه فنرهای فشاری معمولی است با این تفاوت که دو سر آن ها به هم متصل شده اند. فنرهای گارتر مانند اکثر فنرها معمولاً با فولاد کربنی یا مفتول فولادی ساخته می شوند. فنرهای دایره ای از آنجایی که قادر به تحمل نیروها از هر جهت هستند، در کنترل نیروهای حجم، فشار، دما و ویسکوزیته موثر هستند.
مطالب مرتبط: تاریخچه فنرسازی
واشر فنری
واشر فنری که واشر فلزی است که به صورت فنر ساخته می شود و ویژگی های فنر را دارد. این فنرها مخروطی شکل هستند و معمولاً دارای سوراخی در مرکز برای قرار دادن قطعاتی مانند پیچ و مهره هستند. در واقع پیچ و مهره یکی از رایج ترین کاربردهای این واشرها است. همچنین می توان از آنها برای قرار دادن چندین فنر موازی در کنار یکدیگر استفاده کرد.
