با توجه به خواص نیرو، فنرها را می توان به فنرهای کششی، فنرهای فشاری، فنرهای پیچشی و فنرهای خمشی تقسیم کرد. با توجه به شکل، آنها را می توان به فنرهای دیسکی، فنرهای حلقوی، فنرهای برگ، فنرهای مارپیچی، فنرهای اسکرول مخروطی کوتاه و فنرهای میله پیچشی تقسیم کرد. ، با توجه به فرآیند تولید، می توان آن را به فنر نورد سرد و فنر نورد گرم تقسیم کرد. فنرهای استوانه‌ای معمولی بیشترین کاربرد را دارند زیرا ساخت آنها ساده است، می‌توان آنها را با توجه به شرایط بار به انواع مختلفی تبدیل کرد و ساختار ساده‌ای دارند. به طور کلی، مواد تولید فنر باید دارای حد الاستیک بالا، حد خستگی، چقرمگی ضربه و خواص عملیات حرارتی خوب باشند. مواد متداول مورد استفاده شامل فولاد فنر کربنی، فولاد فنر آلیاژی، فولاد فنر ضد زنگ، آلیاژ مس، آلیاژ نیکل و لاستیک است. صبر کن. روش های ساخت فنرها شامل روش نورد سرد و نورد گرم می باشد. اگر قطر سیم فنری کمتر از 8 میلی متر باشد، عموماً از روش نورد سرد و اگر قطر سیم فنری بزرگتر از 8 میلی متر باشد، از روش نورد گرم استفاده می شود. برخی از فنرها پس از ساخته شدن تحت فشار قرار می گیرند یا با شات بلاست می شوند که می تواند ظرفیت باربری فنر را بهبود بخشد.
فنرها را می توان به 6 دسته زیر تقسیم کرد:
1. فنر پیچشی فنری است که در برابر تغییر شکل پیچشی مقاومت می کند. قسمت کار آن نیز به شکل مارپیچی به صورت متراکم پیچیده شده است. ساختار انتهایی فنر پیچشی به جای حلقه های قلاب به بازوهای پیچشی با اشکال مختلف پردازش می شود. فنرهای پیچشی از اصل اهرم برای پیچاندن یا چرخاندن مواد الاستیک نرم و سخت استفاده می کنند که انرژی مکانیکی زیادی به آنها می دهد.
2. فنر کششی یک فنر مارپیچ است که کشش محوری را تحمل می کند. هنگامی که تحت بار نیستند، سیم پیچ های فنر کششی به طور کلی سفت هستند و هیچ شکافی بین آنها وجود ندارد.
3. فنرهای فشاری فنرهای سیم پیچی هستند که فشار محوری را تحمل می کنند. مصالح به کار رفته بیشتر در مقطع دایره ای شکل بوده و همچنین از کلاف های فولادی مستطیلی و چند رشته ای ساخته می شود. فنرها عموماً گام مساوی دارند. اشکال فنرهای فشاری عبارتند از: استوانه ای شکل، مخروطی، محدب و مقعر و مقدار کمی اشکال غیر دایره ای و ... بین حلقه های فنر فشاری فاصله مشخصی وجود خواهد داشت. هنگامی که فنر تحت بار خارجی قرار می گیرد، منقبض شده و تغییر شکل می دهد و انرژی تغییر شکل را ذخیره می کند.
4. فنرهای پیشرونده. این نوع فنر طرحی با ضخامت و چگالی نامتناسب دارد. مزیت آن این است که وقتی فشار زیاد نباشد، می تواند فراز و نشیب های جاده را از طریق قطعه با ضریب الاستیک کمتر جذب کند تا از راحتی سواری اطمینان حاصل شود. هنگامی که فشار به بعد از یک سطح معین افزایش می یابد، قسمت ضخیم تر فنر در حمایت از بدنه نقش دارد. عیب این نوع فنر این است که حس کنترل مستقیم نیست و دقت ضعیفی دارد.
5. فنر خطی. ضخامت و چگالی فنر خطی از بالا به پایین بدون تغییر باقی می ماند و ضریب الاستیک یک مقدار ثابت است. این نوع فنر طراحی شده می تواند باعث شود خودرو پاسخ دینامیکی پایدارتر و خطی تری داشته باشد که به راننده کمک می کند تا خودرو را بهتر کنترل کند. این بیشتر در خودروهای اصلاح شده عملکرد محور و وسایل نقلیه رقابتی استفاده می شود. بدیهی است که ضرر این است که راحتی تحت تأثیر قرار می گیرد.
محکم و مجهز به فنرهای کوتاه، می تواند به طور موثر مرکز ثقل بدنه خودرو را پایین بیاورد، غلت ایجاد شده در پیچ ها را کاهش دهد، پیچ ها را پایدارتر و روان تر کند و کنترل پیچیدن خودرو را بهبود بخشد. تنظیم میرایی کمک فنر اصلی به سمت راحتی است، بنابراین فنر کوتاه و کمک فنر اصلی در همکاری چندان پایدار نیستند. نمی تواند به طور موثری بازگشت و فشرده سازی فنر کوتاه را سرکوب کند. هنگام رانندگی در جاده های پر از دست انداز، احساس پرش ناخوشایندی وجود دارد. در دراز مدت عمر کمک فنر بسیار کاهش می یابد و ممکن است نشتی روغن نیز رخ دهد. البته شرایط فوق همه نسبی است. در رانندگی روزانه چنین آسیب جدی وجود نخواهد داشت و سعی کنید با خشونت رانندگی نکنید. از این گذشته، کمک فنرهای اصلی نمی توانند فشار بار بالا را تحمل کنند. 6. فنر کوتاه فنر کوتاه کوتاهتر از فنر اصلی است و دوام بیشتری دارد.
فنرها چه طبقه بندی هایی دارند و چه کارایی می توانند داشته باشند؟
فنر پیچشی
فنرهای پیچشی (چشمه های پیچشی) از اصل اهرم ها برای پیچاندن یا چرخاندن مواد الاستیک نرم و سخت استفاده می کنند که انرژی مکانیکی زیادی به آنها می دهد. فنری است که در برابر تغییر شکل پیچشی مقاومت می کند و قسمت کار آن نیز از کلاف هایی ساخته شده است که یا محکم پیچیده شده یا جدا شده اند. ساختار انتهایی فنر پیچشی به بازوهای پیچشی با اشکال مختلف از تک پیچشی تا پیچشی دوگانه و حتی تغییر شکل‌های مختلف میله پیچشی پردازش می‌شود که می‌توان آنها را مطابق طرح شکل داد. فنرهای پیچشی اغلب در مکانیزم های متعادل کننده در ماشین آلات استفاده می شود و به طور گسترده در تولیدات صنعتی مانند اتومبیل، ماشین ابزار و لوازم الکتریکی استفاده می شود.
به طور گسترده در تولید استفاده می شود.
فنر فشرده
فنرهای فشاری (فنرهای فشاری) فنرهای سیم پیچی هستند که فشار محوری را تحمل می کنند. فنرها به طور کلی به فنرهای گامی مساوی و فنرهای گام متغیر تقسیم می شوند. شکل فنرهای فشاری عبارتند از: استوانه ای، مخروطی، محدب و مقعر و مقدار کمی غیر دایره ای و غیره بین کلاف های فنر فشاری فاصله مشخصی وجود دارد. هنگامی که فنر تحت بار خارجی قرار می گیرد، منقبض شده و تغییر شکل می دهد و انرژی تغییر شکل را ذخیره می کند. فنرهای گام متغیر روز به روز رایج تر می شوند. آنها دیگر فقط فنرهای یکسان نیستند. فنرهای گام متغیر می توانند نقش های متفاوتی را در محیط های مختلف ایفا کنند.
نانو فنر کربنی
قطر فنرهای نانولوله کربنی می تواند به صدها میکرون و طول آن به چندین سانتی متر برسد. ساختار چرخشی آن چشم‌انداز کاربرد گسترده‌ای دارد و انتظار می‌رود در رساناهای کششی، الکترودهای انعطاف‌پذیر، سنسورهای فشار میکرو، ابرخازن‌ها، مدارهای مجتمع و سلول‌های خورشیدی استفاده شود. ، منابع انتشار میدانی، الیاف اتلاف انرژی و زمینه های دیگر، امکان تهیه دستگاه های الکترونیکی نانولوله کربنی قابل مشاهده با چشم غیر مسلح را فراهم می کند و همچنین انتظار می رود در دستگاه های پزشکی مانند باندهای حسگر تنش استفاده شود. این ساختار جدید همچنین می تواند به کامپوزیت های فیبر نانولوله کربنی چند منظوره برای استفاده توسعه یابد.
فنر کششی
فنر کششی (فنر کششی) یک فنر پیچشی است که کشش محوری را تحمل می کند. فنرهای کششی عموماً از موادی با مقطع دایره ای ساخته می شوند. هنگامی که تحت بار نیستند، سیم پیچ های فنر کششی به طور کلی سفت هستند و هیچ شکافی بین آنها وجود ندارد. از کشش (کشش) پس از کشش برای کنترل حرکت قطعات، ذخیره انرژی، اندازه گیری نیرو و غیره استفاده می کند. در ماشین آلات و ابزارآلات کاربرد زیادی دارد. انواع قلاب شامل فنر اکستنشن قلاب جانبی، فنر اکستنشن قلاب بلند، فنر اکستنشن قلاب بریتانیایی، فنر اکستنشن قلاب آلمانی، فنر اکستنشن قلاب نیم دایره، فنر اکستنشن قلاب اردک و غیره می باشد. مواد آن شامل فولاد ضد زنگ، فولاد پیانو، فولاد کربن بالا، فسفر است. برنز، فولاد فنری آلیاژی روغنی و غیره
فنر هوا
فنر هوا یک فنر غیر فلزی است که هوای تحت فشار را به یک ظرف بسته انعطاف پذیر اضافه می کند و از تراکم پذیری هوا برای دستیابی به خاصیت ارتجاعی استفاده می کند. تقریباً می توان آن را به دو نوع تقسیم کرد: نوع مثانه و نوع غشایی. فنر هوا دارای ویژگی های الاستیک عالی است و در دستگاه تعلیق وسایل نقلیه پیشرفته استفاده می شود تا حد زیادی راحتی سواری وسیله نقلیه را بهبود بخشد و در نتیجه راحتی وسیله نقلیه را تا حد زیادی بهبود بخشد. از این رو از فنرهای بادی در خودروها و لکوموتیوهای راه آهن استفاده فراوانی شده است. علاوه بر این، از آنجایی که فنرهای بادی نسبت به فنرهای فولادی معمولی مزایای زیادی دارند، در برخی تجهیزات مکانیکی و ابزار دقیق نیز کاربرد دارند.
ساخت، صنعتگری، استادکاری، استادی
تجهیزات تولیدی
فنرها به عنوان یک جزء مهم در سیستم های صنعتی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند و انواع مختلفی دارند. بنابراین تولید فنر در اصل با دست انجام می شود و به تدریج به سمت اتوماسیون پیش می رود. نود سال پیش در چین، تنها تعداد کمی از تجهیزات مکانیکی متخصص در تولید فنر در صنعت فنر وجود داشت. با بزرگتر شدن بازار فنر، شرکت های حرفه ای تجهیزات فنری به تدریج وارد چین شدند، مانند ماشین آلات فنری شمال شرقی تایوان (EN Qiao). Ding)، Guanghong (KHM) و غیره به تدریج بازار اصلی تولید بهار را اشغال کردند. دستگاه یونیورسال EN502 Northeast از مکانیزم مکانیکی اختصاصی برای تولید فنرهای مختلف و اجزای الاستیک با شکل خاص به راحتی و سریع استفاده می کند. تجهیزات Guanghong یک تجهیزات پرسرعت برای تولید فنرهای فشاری و فنرهای کششی است. همچنین بسیاری از تولید کنندگان تجهیزات فنر حرفه ای در خارج از کشور مانند Vafios، MEC (در حال حاضر ORII&MEC) و غیره وجود دارند. تولید داخلی دستگاه های نورد گرم CNC فنری در مقیاس بزرگ هنوز خالی است. اگرچه صنعت فنر یک صنعت کوچک در کل صنعت تولیدی است، اما نقش آن را نمی توان دست کم گرفت. گسترش مقیاس تولید و فروش فنری، افزایش ارقام و ارتقای سطح کیفی نیز از نیازهای ارتقاء تجهیزات مکانیکی و نیاز به بهبود عملکرد ماشین‌های میزبان پشتیبانی است. بنابراین محصولات فنری نقش مهمی در توسعه صنعت کل کشور دارند. از زمان اصلاحات و گشایش، با روند جهانی شدن اقتصاد و تثبیت وضعیت چین به عنوان یک کشور تولیدکننده بزرگ، تقاضا برای فنرهای پشتیبان افزایش یافته است. علاوه بر این، سرمایه گذاری در تولید بهار زیاد نیست، آستانه فنی پایین است و بهبود سرمایه گذاری سریع است. از دهه 1980، تعداد شرکت های تولید فنر به سرعت افزایش یافته است. تا پایان سال 2010، 724 شرکت داخلی بالاتر از اندازه تعیین شده در صنعت تولید فنری مشغول به کار بودند که بیش از 100،000 نفر را استخدام می‌کردند. در سال 2010، درآمد فروش از 30 میلیارد یوان و سود کل از 1.6 میلیارد یوان فراتر رفت. بهار یک محصول بسیار رقابتی است. در بازار، شرکت های داخلی با محصولات ارزان قیمت دارای مزیت های هزینه ای و رقابتی در قیمت هستند. سرمایه گذاری خارجی و سرمایه گذاری مشترک با محصولات پیشرفته دارای مزایای تکنولوژیکی است. محصولات پیشرفته مانند فنرهای درمان بیماری های قلبی عروقی، استنت ها تقریباً به طور کامل در انحصار غول های پزشکی خارجی هستند و شرکت های داخلی هیچ کاری انجام نداده اند. فنرهای خودرویی داغ ترین میدان برای رقابت شرکت های داخلی و خارجی در بازار است. شرکت های داخلی و خارجی نقاط قوت خود را دارند و تشخیص آنها از هم سخت است. صنعت فنر به تدریج وارد رقابت زنجیره صنعتی از جنگ قیمت و رقابت خدماتی در گذشته شده است و زنجیره صنعتی باید از طریق استاندارد شده تکمیل شود. اگرچه سیستم استاندارد این صنعت نسبتاً کامل است، اما به دلیل فرمول بندی اولیه آن، شکاف قابل توجهی در تقاضای بازار وجود دارد. به خصوص در مقایسه با کشورهای توسعه یافته مانند ژاپن، اروپا و ایالات متحده، استانداردهای ملی فعلی و استانداردهای صنعتی هنوز نسبتاً پایین است، در نتیجه رقابت داخلی محصولات فنری در بازار بین المللی قوی نیست. بنابراین معرفی هر چه سریعتر استانداردهای جدید صنعت منطبق با استانداردهای بین المللی اولین مسئله ای است که صنعت باید آن را حل کند. در دوره "برنامه پنج ساله دوازدهم"، صنایع خودروسازی، راه آهن، ابزار دقیق و سایر صنایع کشورم به لطف سیاست محرک مربوطه کشور و طرح احیای صنایع مرتبط، توسعه سریع و پایداری را حفظ خواهند کرد. علاوه بر این، برخی از زمینه های صنعتی نوظهور مانند سلاح های متعارف، انرژی هسته ای و ساخت هواپیما برای مشارکت فنرها ضروری هستند. همانطور که قدرت ملی چین به طور فزاینده ای قدرتمند می شود، سرمایه گذاری در علم و فناوری دفاع ملی به طور فزاینده ای فراوان می شود، که این نیز یک جنبه مهم از فرصت های تجاری در صنعت بهار است. در پس زمینه محیط خارجی خوب و رشد مداوم تقاضای پایین دستی، صنعت بهار کشور من توسعه سریع و پایدار را حفظ خواهد کرد. پیش بینی می شود تا پایان «برنامه پنج ساله دوازدهم» یعنی در سال 2015، فروش صنعت بهار کشور من به 60 میلیارد یوان برسد.
شکل گیری سرد
1) قابلیت اتوماسیون یکباره فرآیند شکل دهی سرد. دستگاه شکل دهی سرد به 12 فک توسعه داده شده است. مفتول های فولادی در محدوده ({3}}.3 تا 14) میلی متر را می توان در یک حرکت در 8-دستگاه پنجه ساز تشکیل داد. جهت توسعه تجهیزات فرآیند تشکیل: ① برای افزایش سرعت شکل‌دهی، روند اصلی توسعه بهبود سرعت شکل‌دهی تجهیزات، یعنی راندمان تولید است. ② برای بهبود دوام تجهیزات با بهبود دقت قطعات تجهیزات و تقویت اثر عملیات حرارتی؛ ③ برای افزایش سنسور طول و فاصله یاب لیزری دستگاه های تشکیل دهنده CNC را با کنترل خودکار حلقه بسته فرآیند تولید فراهم می کند. 2) قابلیت های فرآیند شکل دهی سرد. دستگاه سیم پیچ فنری با قطر بزرگ، حداکثر مشخصات می تواند به 20 میلی متر برسد، =2000مگاپاسکال، و نسبت سیم پیچی آن 5 است. فرآیند شکل دهی سرد فنرهای مینی بلوک و فنرهای غیرمرکز ساخته شده از مواد با قطر متغیر یا ثابت هنوز دارای محدودیت هایی است. .
شکل دهی گرم
1) قابلیت سرعت فرآیند شکل دهی گرم. در کشور من، فقط یک دستگاه سیم پیچ چشمه آبگرم محوری CNC 2- برای قالب گیری در مشخصات (9 تا 25) میلی متر، با حداکثر سرعت 17 قطعه در دقیقه وجود دارد. در مقایسه با کشورهای مرفه، این شکاف بزرگ است.
2) قابلیت های کنترل فرآیند شکل دهی گرم بهار بزرگ. از آنجایی که فقط یک CNC 2-ماشین فنر کویل داغ وجود دارد، عملکردهای سه جهته کمتری برای کنترل شکل و دقت ضعیف وجود دارد. و هیچ مکانیزم کنترل و تنظیم چرخش میله خودکار وجود ندارد، بنابراین سطح فرآیند تشکیل فنر سیم پیچ داغ و قابلیت آن پایین است. بنابراین دقت فنر و درجه اکسیداسیون و کربن زدایی سطحی نیز کم است.
عملکرد بهار
تابع اصلی
①کنترل حرکت ماشین آلات، مانند فنرهای سوپاپ در موتورهای احتراق داخلی، فنرهای کنترل در کلاچ، و غیره. انرژی به عنوان قدرت، مانند فنر ساعت، فنر در سلاح گرم، و غیره. ④ به عنوان اجزای اندازه گیری نیرو، مانند دینامومتر، فنر در مقیاس فنر، و غیره استفاده می شود. نسبت بار به تغییر شکل فنر را سفتی فنر می نامند. هرچه سفتی بیشتر باشد فنر سخت تر است. فنر یک جزء الاستیک است که به طور گسترده در صنایع مکانیکی و الکترونیکی استفاده می شود. فنر هنگام بارگذاری می تواند تغییر شکل الاستیک زیادی ایجاد کند و کار مکانیکی یا انرژی جنبشی را به انرژی تغییر شکل تبدیل کند. پس از تخلیه، تغییر شکل فنر از بین می رود و به شکل اولیه خود باز می گردد. انرژی تغییر شکل به کار مکانیکی یا انرژی جنبشی تبدیل می شود.
تابع اندازه گیری
می دانیم که در محدوده الاستیک، امتداد (یا انقباض) فنر متناسب با نیروی خارجی است. بالانس فنر با استفاده از خواص فنر ساخته می شود.
عملکرد بازنشانی
فنر تحت تأثیر نیروی خارجی تغییر شکل می دهد. پس از حذف نیروی خارجی، فنر می تواند به حالت اولیه خود بازگردد. بسیاری از ابزارها و تجهیزات از خاصیت فنرها برای تنظیم مجدد استفاده می کنند. به عنوان مثال، لولای بسیاری از درب های ساختمان مجهز به فنر برگشتی است و پس از ورود و خروج افراد، درب به طور خودکار ریست می شود. افراد همچنین از این عملکرد برای ساخت چتر اتوماتیک، مداد خودکار و سایر لوازم استفاده می کنند که بسیار راحت هستند. علاوه بر این، دکمه ها و کلیدهای مختلف نیز برای فنرهای برگشتی ضروری هستند.
عملکرد درایو
ساعت های مکانیکی و اسباب بازی های بادگیر توسط فنرهای پیچ در پیچ به حرکت در می آیند. هنگامی که فنر سفت می شود، خم می شود و تغییر شکل می دهد و مقدار مشخصی انرژی پتانسیل الاستیک را ذخیره می کند. پس از آزاد شدن، انرژی پتانسیل الاستیک به انرژی جنبشی تبدیل می‌شود که چرخش را از طریق دستگاه انتقال هدایت می‌کند. اسلحه های اسباب بازی، تفنگ های استارت و سلاح های گرم نظامی نیز از یکی از خواص فنر برای کار استفاده می کنند.
تابع بافر
یک فنر بین قاب موتورسیکلت و چرخ ها تعبیه شده و از خاصیت ارتجاعی فنر برای کاهش سرعت ضربه های خودرو استفاده می شود.
عملکرد آوازی
هنگامی که هوا از سوراخ نی در سازدهنی یا آکاردئون جریان می یابد، به نی ضربه می زند و نی می لرزد و صدا تولید می کند.
عملکرد پینچ
با مشاهده کلیدهای مختلف الکتریکی، متوجه خواهید شد که یکی از دو کنتاکت کلید باید مجهز به فنر باشد تا اطمینان حاصل شود که دو کنتاکت در تماس نزدیک و رسانایی خوب هستند. اگر تماس ضعیف باشد، مقاومت در کنتاکت افزایش می‌یابد، گرمای تولید شده در هنگام عبور جریان افزایش می‌یابد و در موارد شدید، فلز در تماس ذوب می‌شود. دو ستون فلزی نگهدارنده چراغ سرنیزه مجهز به فنر برای تماس خوب است. همانطور که برای ورق فلزی مرکزی نگهدارنده چراغ پیچ و ورق های فلزی اتصال همه سوکت ها، آنها نی هستند و وظیفه آنها این است که هر دو طرف را در تماس نزدیک نگه دارند تا تماس خوبی برقرار کنند. همون خوبه در نوار کاست، یک نی برنز فسفری وجود دارد که از نیروی کشسانی که هنگام خم شدن و تغییر شکل ایجاد می‌شود، استفاده می‌کند تا سر مغناطیسی را در تماس نزدیک با نوار قرار دهد. یک فنر سیم پیچ بلند در منگنه وجود دارد. از یک طرف منگنه ها را محکم نگه می دارد. از طرف دیگر وقتی میخ جلویی بیرون زده می شود، می تواند ناخن های پشتی را به سمت جلو بفرستد تا ناخن ها به راحتی بیرون زده شوند. به این ترتیب، هر میخ را می توان به طور خودکار به جلو فشار داد تا زمانی که تمام میخ ها بیرون زده شوند. بسیاری از ماشین ها به طور خودکار مواد را تغذیه می کنند و بارگیری خودکار گلوله ها در تفنگ های اتوماتیک به عملکرد فنرها بستگی دارد. علاوه بر این، گیره‌های لباس، خودکارهای توپ و گیره‌های روی جلد خودکار، همگی از عملکرد فشرده‌سازی فنرها برای بستن روی لباس‌ها استفاده می‌کنند.
تجهیزات تست
دستگاه های تست کشش و فشار فنر با مشخصات مختلف، دستگاه های تست خستگی فنر، تجزیه و تحلیل متالوگرافی فیزیکی و شیمیایی، تجهیزات تشخیص عیب با مشخصات مختلف، دستگاه های تست کشش پیچشی مواد و غیره وجود دارد.
