فنرها از جمله عناصر مکانیکی هستند که در بسیاری از صنایع و کاربردها مورد استفاده فراوان قرار می‌گیرند. تمامی فنرها قابلیت کشیده و فشرده شدن را دارند و انرژی را ذخیره و بازگردانی می‌کنند. اما آیا فنرها به هر میزانی که بخواهیم می‌توانند کشیده و فشرده شوند؟ آیا فنرها همیشه به شکل اولیه خود برمی‌گردند؟ پاسخ این سؤالات به مفهومی به نام حد کشسانی فنر بستگی دارد. در این مقاله قصد داریم تعریف، انواع و عوامل مؤثر بر حد کشسانی فنر را بررسی کنیم.
تعریف حد کشسانی فنر
حد کشسانی فنر به معنای حداکثر میزان تغییر شکل جسم کشسان، بدون اینکه تغییر شکل دائمی در آن پدید آید، است. به زبان ساده‌تر، حد کشسانی فنر نشان می‌دهد که فنر تا چه حدی می‌تواند کشیده یا فشرده شود و بعد از رها شدن نیرو، به شکل اولیه خود بازگردد. اگر فنر را بیش از حد کشسانی خود کشیده یا فشرده کنیم، فنر دیگر قابلیت بازگشت به شکل اولیه را نخواهد داشت و تغییر شکل دائمی پیدا خواهد کرد. این حالت را شکستن حد کشسانی فنر می‌گویند و معمولاً بعد از آن، باید فنر تعویض شود چرا که دیگر قابلیت کشسانی سابق خود را نخواهند داشت.
انواع حد کشسانی فنر
حد کشسانی فنر را می‌توان به دو نوع تقسیم کرد: حد کشسانی کششی و حد کشسانی فشاری. حد کشسانی کششی فنر به معنای حداکثر میزان کشیده شدن فنر بدون ایجاد تغییر شکل دائمی است. حد کشسانی فشاری فنر نیز به معنای حداکثر میزان فشرده شدن فنر بدون ایجاد تغییر شکل دائمی تعریف می‌شود.
برای مثال، فنرهایی که در سیستم تعلیق خودروها استفاده می‌شوند، باید دارای حد کشسانی فشاری بالایی باشند تا بتوانند نیروهای زیادی را تحمل کنند و به سرعت به شکل اولیه خود برگردند. اما فنرهایی که در اسباب بازی‌ها و وسایل کودکان استفاده می‌شوند، نیازی به داشتن حد کشسانی بالایی ندارند. چرا که کودکان نمی‌توانند نیروی زیادی به فنر وارد کنند.
عوامل مؤثر بر حد کشسانی فنر
حد کشسانی فنر به چند عامل بستگی دارد. این عوامل عبارتند از:
- جنس فنر: جنس فنر می‌تواند از فلزات، آلیاژها، پلاستیک‌ها و یا مواد دیگر باشد. هر ماده‌ای دارای خاصیت کشسانی مخصوص به خود است که تعیین می‌کند که چقدر می‌تواند کشیده یا فشرده شود و به شکل اولیه خود برگردد. برای مثال، فنرهای فلزی معمولاً دارای حد کشسانی بالاتری نسبت به فنرهای پلاستیکی هستند. جنس فنر رابطه مستقیمی با قیمت آن دارد و معمولاً فنرهای دارای خاصیت کشسانی بیشتر، قیمت بالاتری نیز دارند.
- قطر سیم فنر: قطر سیم فنر نشان می‌دهد که چقدر سیم فنر ضخیم یا نازک است. قطر سیم فنر رابطه معکوس با حد کشسانی فنر دارد. یعنی هر چه قطر سیم فنر بیشتر باشد، حد کشسانی فنر کمتر می‌شود و برعکس.
- قطر داخلی فنر: قطر داخلی فنر نشان می‌دهد که چقدر فضای خالی در وسط فنر وجود دارد. قطر داخلی فنر رابطه مستقیم با حد کشسانی فنر دارد. یعنی هر چه قطر داخلی فنر بیشتر باشد، حد کشسانی فنر بیشتر می‌شود و برعکس. برای مثال، فنرهایی که در ماشین‌های لباسشویی استفاده می‌شوند، باید دارای قطر داخلی بالایی باشند تا بتوانند ارتعاشات را کاهش دهند و به شکل اولیه خود برگردند.
- تعداد پیچ‌های فنر: تعداد پیچ‌های فنر نشان می‌دهد که چقدر سیم فنر به صورت حلزونی پیچیده شده است. تعداد پیچ‌های فنر رابطه معکوس با حد کشسانی فنر دارد. یعنی هر چه تعداد پیچ‌های فنر بیشتر باشد، حد کشسانی فنر کمتر می‌شود و برعکس. برای مثال، فنرهایی که در ساعت‌های دیواری استفاده می‌شوند، باید دارای تعداد پیچ‌های کمی باشند تا بتوانند انرژی را طولانی‌تر ذخیره و بازگردانی کنند.
خرید انواع فنر:
سخن پایانی
در این مقاله مفهوم حد کشسانی فنر را تعریف کردیم و انواع و عوامل مؤثر بر آن را بررسی کردیم. حد کشسانی فنر نشان می‌دهد که فنر تا چه حدی می‌تواند کشیده یا فشرده شود و بعد از رها شدن نیرو، به شکل اولیه خود بازگردد.
برای کسانی که به دنبال خرید فنر هستند، حد کشسانی باید یکی از مهم‌ترین ملاک‌ها برای خرید باشد. چرا که همه خاصیت فنرها، به حد کشسانی آن‌ها باز می‌گردد. البته باید توجه داشت که بالاتر بودن حد کشسانی به معنای بهتر بود کیفیت فنر نیست و باید هر فنر را دقیقاً متناسب با نوع استفاده آن خریداری کرد. برای محاسبه حد کشسانی فنرهای مختلف، روابط ریاضی دقیقی وجود دارد که در مقالات بعدی به آن‌ها خواهیم پرداخت.
برای خرید انواع فنر با رستافنر کافی است با شماره ۳۳۵۴۲۶۲۴ تماس بگیرید.
