فنر پیچشی چیست؟

فنر پیچشی یا Torsion spring به فنرهایی گفته می‌شود که انرژی چرخشی را ذخیره و ارسال می‌کنند. برخلاف فنرهای کششی یا فشاری باید فشرده و کشیده شوند و نیروی آن‌ها از طریق انرژی چرخشی تامین می‌شود. مفتول فنر در فنر پیچشی خم یا فشرده نمی‌شود. این فنرها در طی می‌چرخد و انرژی را منتقل می‌نمایند. در نهایت برای عمل کردن باید شاخک‌های آن را گرفته و در جهت هم به صورت چرخشی در حول مرکز فنر فشار وارد نمود.

فنر پیچشی چیست؟

فنرهای پیچشی از جمله فنرهایی هستند که انرژی مکانیکی را ذخیره می‌کنند. استفاده از آن‌ها رایج است و در بسیاری از صنایع کاربرد دارند. از دیگر فنرهای پرکاربرد صنعتی می‌توان به فنرهای کششی و فشاری اشاره نمود. در این مقاله به بررسی این موارد خواهیم پرداخت:

  • فنر پیچشی چیست؟
  • کاربرد فنرهای پیچشی
  • عملکرد فنر
  • انواع فنرهای پیچشی
  • طراحی و کاربرد

 

فنر پیچشی چیست؟

این فنرها در زمان چرخیدن نیرویی را در جهت مخالف وارد می‌کنند که با شدت پیچش در ارتباط است. عملکرد این فنرها به این صورت است که در زمان پیچ خوردن انرژی مکانیکی را ذخیره نموده و پس از آزاد شدن و انتقال انرژی به حالت اولیه خود باز می‌گردند.

یکی از ویژگی‌های این فنرها قابلیت کار در دو جهت است. از همین رو از فنرهای پرکاربرد و متنوع به شمار می‌آیند. معمولا قادر هستند در جهت و خلاف جهت عقربه‌های ساعت حرکت کنند. به دلیل حرکت پیچشی بالا، معمولا از تیتانیوم، کربن و فولاد ضد زنگ مس بریلیم برای ساخت ان‌ها استفاده می‌گردد. این مواد متناسب با نوع کاربرد استفاده می‌شوند.

فنر پیچشی چیست؟

کاربرد فنرهای پیچشی

بیشتریت کاربرد فنرهای پیچشی در صنعت خودرو سازی است. سیستم تعلیق خودرو، کلاچ، دنده، شاسی و ... از جمله قسمت‌هایی است که این فنرها در ساخت آن‌ها کاربرد دارند.

ساعت‌های آویز پیچشی از دیگر موارد کاربرد آن‌ها است.

صنعت پزشکی از دیگر صنایعی است که این فنرها استفاده می‌شوند. تختخواب‌ها، ویلچرها و ... از دیگر موارد استفاده از این فنرها هستند. برای ساختن فنرهایی با مقاومت بالا از فولاد پرکربن استفاده می‌کنند که ضمن افزایش مقاومت و استحکام، طول عمر فنر را نیز افزایش می‌دهند.

  • لولا درب منزل مسکونی
  • لولا درب اتومبیل
  • استفاده از این لولاها کمک می‌کند تا پس از باز کردن در، در مجددا به جایگاه قبلی خود باز گردد.
  • سینک حرارتی
  • لامپ LED
  • تجهیزات مهار سیم
  • کیبورد صنعتی
  • و ...

کاربرد فنرهای پیچشی

عملکرد فنر

این فنرها از دو شاخک و یک بدنه اصلی تشکیل شده‌اند. عملکرد آن‌ها به این گونه است که بدنه اصلی محور اصلی دستگاه را در خود ثابت نگه داشته و پایه‌ها حول محور اصلی حرکت می‌کنند. نکته مهم درباره این فنرها این است که ممکن است در طی عملیات پیچشی دچار تغییراتی شوند. این تغییرات عبارتند از:

  • افزایش تعداد حلقه فنرها که با هر چرخش 360 درجه یک حلقه به تعداد کل حلقه‌ها اضافه می‌شود.
  • افزایش طول فنر که با هربار چرخش طول فنر به اندازه قطر مفتول افزایش پیدا خواهد کرد.
  • کاهش قطر متوسط حلقه اصلی 

انواع فنرهای پیچشی

1-فنر پیچشی ساده: فنر پیچشی ساده به دو دسته پیچشی کیپ و گام دار تقسیم می‌شود. این فنرها متناسب با نوع فعالیت مورد استفاده قرار می‌گیرند.در فنر پیچشی گام دار اصطکاک میان حلقه‌های فنر حذف می‌شود. 

2-فنر پیچشی دوقلو: دارای دو ست حلقه است که یکی ازآن‌ها چپ گرد و یکی از آن‌ها راست گرد است. این دو ست در حالی که بهم متصل هستند، به شکلی موازی عمل کرده و گشتاور کلی فنر دوقلو مجموع گشتاور اعمالی از جانب هر ست می‌باشد. از جمله کاربرد این فنرها می‌توان به فنرهای استفاده شده در قلاب جرثقیل و قفل درب خودرو اشاره نمود.

طراحی و کاربرد

این فنرها به گونه‌ای طراحی می‌شوند که قادر خواهند بود گشتاور را ایجاد و تحمل نمایند و برای اعمال نیروی چرخشی کاربرد دارند. این فنرها شبیه مارپیچ عمل کرده که گشتاور و یا نیروی ادوار را اعمال می‌کنند. دو انتهای فنر پیچشی به قطعات و اجزای دیگر متصل می‌شود تا پس از چرخش آن‌ها را به موقعیت اصلی باز گرداند. 

از دیگر نکات مهم درباره این فنرها جهت اعمال نیرو است. با توجه به اینکه با باز شدن فنر پیچشی قطر داخلی آن کم شده و طول آن افزایش پیدا می‌کند، جهت اعمال نیرو باید به سمتی باشد که طی آن فنر بسته شود.

 

منبع تامین محتوا فولاد24

دیدگاه ها