اخبار صنعتی

خواص فیزیکی فنر با نیروی ثابت

2023-02-24
در حالت ایده آل، الففنر نیروی ثابتنیروی ثابتی را در یک محدوده حرکتی معین، بارها و بارها بدون تغییر اعمال می کند. در واقع، مانند تمام الاستومرها، فنرهای با نیروی ثابت با محدودیت‌های تنش موادشان محدود می‌شوند. اگر از حد تنش مواد فراتر رود، تغییر شکل داده یا مواد خسته می شوند و با گذشت زمان شروع به ضعیف شدن می کنند. بنابراین قانون هوک برای فنرهای نیروی ثابت اعمال می شود. با این حال، نحوه ساخت فنرهای نیروی ثابت و خواص فیزیکی خاص آنها است که اصطلاح "نیروی ثابت" را به وجود آورده است. با مطالعه خواص فیزیکی فنرهای نیروی ثابت، می‌توان ریشه نام نیروی ثابت را بهتر درک کرد.

معمولا از فولاد ساخته شده است،فنرهای نیروی ثابتبا پیچاندن یک قطعه فولادی صاف به دور درام یا با پیچاندن یک نوار فولادی به دور خود (با شعاع تقریباً ثابت) ساخته می شوند. یک فنر در کاربرد آن تعبیه شده و یک سر فنر به بار متصل می شود. فنر زمانی نیروهای گشتاور را از خود نشان می دهد که حرکت بار باعث می شود که در برابر حالت سکون خود بپیچد. فنر می خواهد به حالت استراحت خود بازگردد، بنابراین نیرویی به بار وارد می کند.

در کاربرد،فنر نیروی ثابتدر حالت از پیش بارگذاری شده است. عمل پیچاندن نوار فولادی به دور خود یا اطراف درام، سازه را در حالت کشش قرار می دهد. اگر بخواهید نیروی فنر را در این حالت کشش اندازه بگیرید، صفر نمی شود. به عبارت دیگر، یک فنر نیروی ثابت در حالت سکون دارای نیروی قابل اندازه گیری است. هنگامی که بار در مقابل فنر حرکت می کند، فنر فاصله نسبتاً کوتاهی را در جهت دایره ای حرکت می کند (معمولاً در جهت باد اولیه که منجر به کاهش جزئی قطر می شود).


constant force spring


اگر مقدار نیروی فنر در حالت بارگذاری شده را با مقدار نیرو در حالت استراحت مقایسه کنیم، متوجه می شویم که اختلاف نیرو نسبتاً کم است. به طور کلی، در خارج از قلمرو فیزیک، اختلاف نیروی کوچک بین حالت استراحت و حالت بارگذاری فنر ناچیز در نظر گرفته می شود. بنابراین به نیروی فنر «ثابت» گفته می شود. در واقع فنر نیروی ثابت نیرویی نزدیک به نیروی ثابت وارد می کند.

فنرهای نیروی ثابتمی تواند برای مدت طولانی به طور موثر عمل کند. بیشتر آنها می توانند هزاران تا میلیون ها چرخه را قبل از اینکه خستگی مواد اثربخشی آنها را کاهش دهد اجرا کنند. فنرهای نیروی ثابت برای کاربردهایی مانند درب های تجاری ایده آل هستند.

بسیاری از پارامترهای مهندسی مهم باید در هنگام طراحی یا تعیین در نظر گرفته شوندفنر نیروی ثابتس مواد، عمر خستگی، بار کششی، گشتاور و اصطکاک، سرعت و شتاب، نصب، ملاحظات ایمنی و محیط کاربرد همه عوامل کلیدی هستند.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept