کلیات

فَنَر «به انگلیسی:Spring » و در یک تعریف کلی و ساده، هر جسمی که دارای خاصیت ارتجاعی یا کشسان باشد فنر نامیده میشود. یعنی اگر جسمی چه در فاز جامد یا مایع یا گاز پس از بارگذاری تغییر شکل دهد، و پس از برداشتن بار به حالت اولیه بازگردد فنر نام دارد.

بنابراین هر فنر دارای سه کمیت فیزیکی شامل نیرو یا بار وارده بر آن F، مقدار تغییر شکل x، و سختی فنر k که خاصیت ارتجاعی فنر را نشان میدهد، میباشد.

فنر، وسیله ای برای ذخیره سازی انرژی مکانیکی است. که معمولا آن را در تمام دستگاه ها از کالاهای مصرفی گرفته تا تجهیزات صنعتی سنگین میتوان یافت.

به طوری که اگر به اطراف خود نگاهی بیندازید، متوجه خواهید شد که در بسیاری از محصولات و تجهیزات مورد استفاده روزانه ی ما، یک یا چند فنر به کار رفته است.

مهمترین کاربردهای فنر در صنعت

فنرها در تمامی صنایع به نوعی کاربرد دارند. به همین دلیل انواع مختلفی از فنر تولید می شود تا مناسب استفاده برای صنایع و قطعات مختلف باشد.

در ادامه به برخی از کاربردهای مهم فنر میپردازیم که به شرح زیر میباشد:

فنر بندی برای خودروهایی که با شتاب نسبی زیادی حرکت می کنند به دلایل زیر ضروری میباشد:

الف: جذب ضربات چرخ که از جاده وارد می شود و کاستن انتقال آن به اتاق و سرنشینان.

ب: استهلاک ضربات چرخ ها و جلوگیری از انتقال آن ها به اتصالات و مفصل ها.

ج: فشردن دائم چرخ ها به سطح زمین و نتیجه افزایش نیروی کششی چرخ های محرک.

د: تماس چرخ های جلو با سطح جاده و تسلط راننده بر هدایت و کنترل بهتر خودرو.

وزن فنر بندی شده: وزن قسمت هایی از خودرو که روی فنرها قرار دارد را گویند.

وزن فنر بندی نشده: وزن قسمت هایی از خودرو که زیر فنرها قرار دارد.

فنر سخت شونده: فنری که با نیروی کم تغییرات طولی زیادی داشته باشد و با افزایش نیرو تغییرات طولی آن کاهش یابد فنر سخت شونده گویند این فنر در خودروهای سنگین کاربرد دارد.

فنر نرم شونده: فنری که ابتدا در مقابل بار کم دارای تغییرات طولی کم و سپس با افزایش بار دارای تغییرات طولی زیادی باشد فنر نرم شونده گویند.

همانطور که ذکر شد فنر کاربرد زیادی در انواع وسایل صنعتی دارد. با توجه به متفاوت بودن موارد استفاده فنرها، شکل های متفاوتی از فنر تولید می شود که کارایی بهتری در وسایل مختلف داشته باشند. تقسیم بندی فنرها بر اساس نوع ساخت و شکل آن ها انجام می شود. بر اساس نوع ساخت، فنرها به دو دسته کلی مارپیچی و پیچشی تقسیم می شوند که با توجه به نوع کاربرد و شکل آن ها به نام فنر کششی، فنر فشاری، فنر مفتولی وغیره نیز شناخته می شوند.

انواع فنر بر اساس حالت ماده

-فنرهای مکانیکی.

-فنرهای هوایی یا پنیوماتیک.

-فنرهای روغنی یا هیدرولیک.

انواع فنر بر اساس مقدار تغییر شکل:

-فنرهای خطی F=k.x)).

-فنرهای سخت شونده (به انگلیسیProgressive) ) فنری که با افزیش نیرو مقدار تغییر شکل آن کاهش می یابد.

-فنرهای نرم شونده (به انگلیسیDigressive) ) فنری که با افزایش نیرو مقدار تغییر شکل آن بصورت غیر خطی افزایش می ‌یابد.

از دیگر انواع فنر میتوان به موارد زیر اشاره نمود:

۱- فنرهای فولادی

این نوع فنر از فولادهایی با الیاژ منگنز، سیلیسیوم، کروم و غیره می باشد. فنرهای فولادی به صورت شمشی و مارپیچی و پیچشی در تعلیق خودروها به کار می رود.

۲- فنرهای غیر فولادی

فنرهای غیر فولادی به صورت لاستیکی، پنوماتیکی، روغنی و گازی میباشند.