فنر جز پرکاربردترین اجزای تمامی محصولاتی میباشد

که در دسترس بشر بوده است و میتوان حتی به این موضوع اشاره کرد که دنیای بدون فنر یعنی دنیای سکون.
هر جسمی که دارای خاصیت ارتجاعی یا کشسان باشد 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

فنر جسمی قابل بازگشت (ارتجاعی) است

که برای ذخیره کردن انرژی مکانیکی مورد استفاده قرار می‌ گیرد.
جسمی چه در حالت جامد یا مایع یا گاز پس از قرار دادن بار تغییر شکل دهد و پس از برداشتن آن به حالت اولیه بازگردد.
زمانی که یک فنر نسبت به حالت آزاد خود فشرده یا کشیده می‌ شود نیرویی در جهت مخالف وارد می‌ کند.
که با تغییر طول فنر متناسب است.
فنر ها معمولا از فولاد فنری ساخته می‌ شوند.

فنر چیست

انواع فنر بر اساس حالت ماده

• مکانیکی
• هوایی یا پنوماتیک
•روغنی یا هیدرولیک
نواع فنر بر اساس مقدار تغییر شکل[]
•خطی (F=k.x)

سخت شونده (Progressive)

فنری که با افزایش نیرو مقدار تغییر شکل آن کاهش می‌یابد.

فنرهای نرم شونده (Degressive)

فنری که با افزایش نیرو مقدار تغییر شکل آن به صورت غیر خطی افزایش می‌یابد.

در مورد فنر باید قانون هوک را بدانیم
قانونی که در فیزیک، مکانیک و دانش مواد کشسانی مورد استفاده است.
نشان دهندهٔ آن که تغییر طول یک ماده با بار وارد بر آن رابطهٔ خطی دارد.F=-KX
وقتي يک قطعه تحت نيروهاي خارجي قرار مي‌گيرد.

تحلیل تغیییر شکل

۱- تغيير شکل الاستيک (کشسان)تحت اين شرايط چنانچه نيرو از روي جسم برداشته شود جسم به حالت اوليه خود باز مي‌گردد.
۲- تغيير شکل پلاستيک (مومسان (تحت اين شرايط اگر نيرو از روي جسم برداشته شود .

جسم به ابعاد اوليه خود باز نمي‌گردد.در اثر اعمال نيرووبرداشتن آن به شکل و ابعاد اوليه خود باز مي‌گردند.
به دليل بالا بودن نيروها و تغيير شکل‌هايي که به فنرهاي مورد استفاده در صنعت وارد مي‌شود لازم است.
که حد الاستيک قطعه را بالا برد يعني فولاد تحت تنش‌هاي بالا(۲۱۰۰۰ kg/mm2 ) بتواند.

از خود تغيير شکل الاستيک نشان دهد.
از طرفي فنرها تحت نيروهاي متغير مي‌باشند.
بنابراين فولاد مورد نياز براي اين قطعات بايد از مقاومت به خستگي بالايي برخوردار باشد .
براي ساخت فنرها از فولادهايي استفاده مي‌شود که داراي مقادير مناسبي از سيليسيم، منگنز، کرُم، واناديم و موليبدن باشند.

فنر چیست

مختصری از متریال های فنری :

فولاد فنر (Spring Steels)

فولاد فنر به فولادی گفته می شود که مناسب برای ساخت فنر می باشد.

مهم ترین ویژگی این فولادها بالا بودن تنش تسلیم آن هاست که باعث ایجاد خاصیت کشسانی و الاستیسیته می گردد.

در واقع فولاد پس از بارگذاری و تغییر شکل، حالت ارتجاعی داشته و با حذف بارگذاری بدون ایجاد تغییر شکل دائمی به شکل اولیه ی خود باز می گردد.

این فولادها در مقابل کشش، فشار، پیچش، خمش و ارتعاش مقاوم هستند و با توجه به سختی بالا مقاوم به سایش نیز می باشند.

این فولادها از نوع پر کربن با سختی بالا هستند که عناصری مثل :

سیلیسیم، منگنز، کرم، نیکل، مولیبدن و وانادیم نیز می توانند به ترکیب آن اضافه شده و خواصی مثل ضربه پذیری، مقاومت حرارتی، مقاومت به خوردگی و مقاومت به خستگی را بهبود بخشند.

فولادهای فنر غالباً پس از عملیات حرارتی کوئنچ در آب یا روغن و تمپرینگ مورد استفاده قرار می گیرند.
این فولادها معمولا به شکل های مختلف تسمه، میله، سیم، ورق و نوار در حالت های کارگرم و کارسرد تولید شده و در بازار عرضه می گردند و برای ساخت انواع فنرها مثل فنر تخت، میله ای، استوانه ای، چندلایه، مخروطی و پیچشی و دیگر قطعات مقاوم به سایش مانند واشر، تیغ اره، آنتن و سایر ابزارها، تیغه های برش و خراشنده به کار می روند.

دسته بندی

فولادهای فنر را با توجه به ترکیب شیمیایی می توان در سه گروه تقسیم بندی کرد.

فولادهای کربنی

عناصر اصلی آن کربن و سیلیسیم بوده و برای کاربردهای عمومی در دمای متعادل استفاده می شوند.

فولادهای کم آلیاژ

وجود عناصر آلیاژی باعث بهبود خواص شده و برای کاربردهای حساس تر و قطعات در معرض تنش بیشتر و همچنین تحت شوک و ضربه های شدید مناسب هستند.

فولادهای زنگ نزن

این فولادها با توجه به درصد بالای عناصر آلیاژی کرم و نیکل، زنگ نزن محسوب شده و مشابه فولادهای آستنیتی سری 300 هستند که علاوه بر مقاومت به خوردگی، مقاومت دمایی خوبی نیز دارند.

استانداردها

استانداردهای آلمانی DIN 17221، DIN 17222 و DIN 17224

اروپایی EN 10132، EN 10089، EN 10151، 10270-3

آمریکایی ASTM A313 مربوط به دسته بندی فولادهای فنر هستند.

معروف ترین آن ها به ترتیب گروه بندی فوق در استاندارد آلمانی عبارت اند از:

WN 1.1221، WN 1.1231، WN 1.1248، WN 1.1269, WN 1.1274, N 1.5029, WN 1.5023
WN 1.7103, WN 1.8159, WN 1.7102, WN 1.7108, WN 1.7176, WN 1.7701WN
4310, WN 1.4401, WN 1.4568, WN 1.4436

کنترل ارتعاشات خودروبافنر‌

طول عمر بالا و مقاومت زیاد آن سبب شده است .
کنترل ارتعاشات خودروبافنر‌ تا این فنر‌ها نسبت به فنر‌های تخت مناسب‌تر شوند.
این نوع به هیچ عنوان نیاز به تنظیمات پیچیده و خاص ندارند و به ندرت خراب و فرسوده می‌شوند.
فنر لول یک قطعه فلزی است و کار اصلی آن، ارتعاش برای دفع و جذب ضربه‌های دریافتی است.
فنر‌ها یکی از قطعات مهم خودرو هستند که نقشی کلیدی در تعادل و حرکت ثابت خودرو دارند.

تحمل وزن بدنه و بار خودرو، ارتفاع آن را ثابت نگه می‌دارند.

همچنین فنر با جذب نوسانات ناشی از مسیر‌های ناهموار از انتقال آن‌ها به اتاقک خودرو جلوگیری می‌کنند.
در یک اتومبیل از ۵ نوع فنر مختلف استفاده می‌شود.
فنر لول یا فنر مارپیچ، فنر تخت، فنر بادی، فنر لاستیکی و میله پیچشی.
فنرلول خودرو از یک میله فولادی ساخته می‌شودو به صورت حلقه‌های متناوب پیچیده شده است.
قدرت و مقاوت این فنر به تعداد حلقه ها، ارتفاع آن‌ها و قطر میله فولادی بستگی دارد.
به طور کلی هرچه قطر میله فنر بیشتر باشد قدرت آن نیز افزایش می‌یابد.
از سوی دیگر افزایش طول و تعداد حلقه‌های فنر موجب انعطاف پذیری بیشتر آن خواهد شد.

این فنر‌ها در صنایع

نفت
گاز
پتروشیمی
خودرو
ریلی
نظامی
پزشکی
برق
کشاورزی