صفحه اولتماس با مانقشه سایت

سخنرانی های دکتر انوشه ( روابط دختران و پسران )
آیا شما نیز دکتر انوشه را می شناسید؟ آیا تکه هایی از کلیپ های صوتی و یا تصویری ایشان را در گوشی ها دیده اید؟ این کلیپ ها که حداکثر در قطعه های ۵ دقیقه ای منتشر شده بود مورد استقبال زیادی قرار گرفت و به سرعت آقای انوشه را معروف ساخت!   

این سخنرانی به شما کمک میکند طرف مقابل را به خوبی شناخته و ارتباط بهتری ایجاد کنید 

این مجموعه شامل ۵۰۰ دقیقه نکات ریز یک زندگی هست زندگی که اگر شما با بی تجربگی آغاز کنید با مشکلات زیادی بخورد خواهید کرد
http://zibashop.netforoosh.com/product/%D8%B3%D8%AE%D9%86%D8%B1%D8%A7%D9%86%DB%8C-%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D8%AF%DA%A9%D8%AA%D8%B1-%D8%A7%D9%86%D9%88%D8%B4%D9%87-%28%D8%B1%D9%88%D8%A7%D8%A8%D8%B7-%D8%AF%D8%AE%D8%AA%D8%B1%D8%A7%D9%86-%D9%88-%D9%BE%D8%B3%D8%B1%D8%A7%D9%86%29-21.html

طراحی و تکنولوژی ساخت فنر


توجه : مطالب زیر از سایت های مختلف گرد آوری شده است و صرفا جهت جستجو گر اتوماتیک سایت نمایش داده میشود در صورتی که مطلب غیر اخلاقی یا خلاف قوانین کشور مشاهده نمودید لطفا از طریق این صفحه به ما اطلاع دهید
توجه : مالک این سایت و خود این سایت هیچگونه ارتباطی با مطالب جستجو شده از سایت های مختلف ندارد و هیچگونه مسئولیتی را نمیپذیرد تمام مطالب این سایت به صورت خودکار و با استفاده از ربات های جستجوگر مانند گوگل در این سایت درج میشوند
توجه : این سایت در ساماندهی سایت های اینترنتی ثبت شده است و آدرس و مشخصات حاصب آن در آن موجود است
توجه: این سایت یک سایت جستجوگر مطالب است و مطالب به صورت خودکار از وبسایت های فارسی بازنشر میشوند.
توجه: این سایت به صورت اتوماتیک کلمات رکیک و غیر اخلاقی و محصولات غیر مجاز را فیلتر میکند ولی اگر برنامه نتواند آنها را فیلتر کند آنهارا نمایش نمیدهد از این رو از شما پوزش میطلبیم
طراحی و تکنولوژی ساخت فنر
مقدمه
در ابتدا جهت طراحی و تولید یک کالای صنعتی نیاز به تعریف مشخصی از آن و همچنین تعیین مشخصات دقیقی از کالای تعریف شده خواهیم داشت تا بتوانیم با توجه به نوع کاربرد مورد هدف، طراحی دقیقی را انجام وجهت ساخت و تولید آن کالا، مواد اولیه و تجهیزات مناسب و مرتبطی را مهیا و عملیات تولید را آغاز نماییم .
در واقع فنرهای مکانیکی اجزاء قابل ارتجاعی هستند که نیرو یا گشتاور نیرو را اعمال میکنند. یعنی انرژی را جذب و ذخیره نموده و سپس آزاد میکنند. بطور کلی ( اما نه همیشه )از فلز ساخته میشوند و میتوان آنهارا بصورت فنرهای سیمی ، فنرهای تخت یا فنرهایی با اشکال ویژه هندسی دسته بندی کرد .در صنایع و یا مکانهای خاصی از صنعت و مواقعی که بار دستگاه کم باشد از جنس پلاستیکهای تقویت شده نیز ساخته میشوند، مانند سپر اتومبیل ها، کاپوت اتومبیل، پلها،قسمتهای مختلفی از ساختمانها و بسیاری از قطعات دیگر که نیاز به انعطاف پذیری نسبتا خوب دارند، از این نوع کالای غیر فلزی و البته با ترکیبات خاص استفاده میگردد .
نوع دیگر فنرهای پنوماتیکی هستند که در آنها از قابلیت تراکم گازها استفاده میشود مانند بار کمپرسی با هوای فشرده ،که در فنرهای ئیدرو پنوماتیک از گاز نیتروژن فشرده برای فشارهای زیاد استفاده میکنند،مانند فنرهای اتومبیل سیتروئن و ... .
در مجموع فنرها انواع محتلفی دارند که با توجه به نیاز و محل کاربرد آنها طراحی و تولید میگردند ،
لذا با توجه به کثرت و تنوع بسیار زیاد آنها به تعریف و مشخصات مورد نیاز جهت ساخت بعضی از اهم آنها که نسبتا کاربرد بیشتری در صنایع دارند خواهیم پرداخت .
این عضو مکانیکی در شکلهای متنوع در صنعت کاربردهای بسیار مهمی داشته و دارند که از مهمترین انواع آنها را میتوان به انوع فنرهای مفتول لول شده (فشاری ، کششی ،خمشی و پیچشی ) و مفتولی فرم دار که از نوع گرد ، تخت سطح مقطع مستطیلی ، بیضی و ... و حتی انواع لاستیکی با فرمهای مختلف و نیز انواع فنرهای گازی شکل نیز اشاره نمود .
به عنوان مثال و به جهت معرفی برای انواع فنرهای فوق میتوان به اشکال مختلف ذیل اشاره نمود .
• انواع فنرهای مفتولی ( لول – کششی – فرم دار و خمشی )
• نوع فشاری
• نمونه فنر تخت ( تسمه ای )
نمونه فنر سنگین کار که در بعضی ازمدلهای خودرو ها بکار میرود .
حال با توجه به آشنایی کلی با تعریف و همچنین تنوع فنرها بهتراست تا با مواد اولیه و بعضی از خواص مورد نیاز در آنها نیز آشنا شویم .
• ماده اولیه فنردر حالت عمومی و ایده آل
یک ماده فنررامی توان ماده ای دانست که قابلیت ذخیره انرژی به وسیله تغییر شکل رادر خودش داشته باشد .یعنی انرژی حاصل ازنیروهای خارجی راجذب کرده ودر زمان دلخواه به طور کامل آن رابرگرداند.
• عوامل مؤثر درانتخاب ماده فنر
هرماده فنر با توجه به شرایط عملکردی و باری که به آن اعمال می شود، انتخاب میگردد. مهمترین عوامل مؤثر درانتخاب یک ماده فنرعبارتند از :
1- تنش کاری :
• تنش های استاتیکی (ایستایی) .
• تنش های دینامیکی (تکرای) .
• تنشهای خمشی .
• تنشهای محوری ( فشاری و کششی ).
• تنشهای برشی .
• تنشهای پیچشی .
2- محیطی که فنر در آنجا بکار گرفته خواهد شد ( محیط کاری فنر ) :
الف) درجه حرارت ( از دماهای زیر صفر تا دماهای بسیار بالا ).
ب) خوردگی ( خوردگی حاصل از انواع اسیدها، قلیاها، رطوبت و غیره ... و حتی گازها ).
حال با توجه به یکسری از اطلاعات فوق از مواد اولیه ای که جهت تولید فنر در کاربردهای متفاوت استفاده خواهیم کرد ، توقعات و انتظاراتی را داریم تا ما را به هدف که همان طراحی صحیح میباشد، نزدیک نماید .
• خواص قابل انتظار از مواد مخصوص فنر
خواص یک ماده فنر ممکن است قبل و بعد از تولید، بایکدیگر تفاوت داشته باشند، چرا که باتوجه به نیروهایی که در حین تولید به مواد اولیه وارد میشود تا فرم دهی ها و پیچشها و خمها انجام گردد، باعث میگردد که تغییراتی در ساختار مواد اولیه ایجاد گردد که در حالت کلی برای بهبود و نزدیکتر شدن مواد اولیه به هدف محصول تولید شده، میتوان آنها را ( مواد اولیه را ) به چهار دسته ازخصوصیات لازم برای ساختن فنر تقسیم بندی نمود :
1- شکل پذیری خوب به همراه خواص الاستیک کم .
2- عاری بودن از نقایص و عیوب .( که معمولا برای رسیدن به این هدف از نورد کردن ماده اولیه و رسیدن به قطر مورد نظر اینکار انجام میگردد ).
3- هزینه پایین .
4- قابل دسترس بودن .
ولی بعداز ساخت فنر بدلیل نیروهایی که به آن وارد میشود، در ساختار و شبکه کریستالی آنها تغییراتی اعمال میگردد که باعث تغییر خواص آن ماده خواهد شد، لذا با توجه به خواص مورد انتظار از فنرها که عبارتند از :
1- استحکا مکانیکی بالا، بویژه حد الاستیک بالا .
2- مقاومت بالا در مقابل خستگی .
3- مدول الاستیک مناسب ( E و G ) .
4- مقاومت بالا در مقابل خوردگی .
5- مقاومت بالا در مقابل خزش .
6- تاثیر پذیری کم از درجه حرارت .
7- خواص الکتریکی خوب ( در صورت نیاز ) .
8- خواص مغناطیسی خوب ( در صورت نیاز) .
البته شایان ذکر است که به ندرت اتفاق میافتد که لازم باشد همه خواص فوق در یک فنر مورد نیاز باشند .
جهت امکان بازگرداندن این خواص معمولا در انتخاب آن به گونه ای رفتار میگردد تا این قابلیت (امکان بازگردادن خواص ) وجود داشته باشد .
همچنین بازگردادن این خواص معمولا با روشهایی همراه است که اغلب نیاز به تجهیزات وروشهای خاصی نیز هستند .(که به آنخا نیز در ادامه پرداخته خواهد شد ).
مواد مرسوم قابل استفاده در فنرها
مواد مرسوم قابل استفاده در فنرها را میتوان به هفت گروه اصلی تقسیم بندی کرد :
1- فولادهای کربنی .
• فولادهای کربنی به آن دسته از فولادها اطلاق میگرزدد که کربن، اصلی ترین عنصر آلیاژی آن باشد و عناصری نظیر منگنز، سیلیسیم و آلومینیوم به میزان کم درآن حضور داشته باشند .
2- فولادهای آلیاژی .
• به فولادهایی گفته میشود که درصد عناصر آلیاژی در ترکیب آنها قابل توجه بوده و نقش اصلی در تعیین خواص مکانیکی عناصر آلیاژی ایفا میکنند .
3- فولادهای زنگ نزن .
• فولادهایی هستند که در مقابل خوردگی و زنگ زدگی مقاوم هستند .
4- آلیاژهای پایه - مس .
• آلیاژهایی هستند که درصد عناصری مثل مس، روی و قلع در آنها بسیار زیاد بوده و درمقابل خوردگی مقاوم هستند.
5- آلیاژهای پایه- نیکل .
• پایه اصلی این آلیاژها را نیکل تشکیل داده و دارای انعطاف پذیری خوب، چقرمگی شکست بالا و مقاوم در مقابل تغییر دما میباشند.
6- آلیاژهای مدول ثابت.
• آلیاژهایی هستند که مدول الاستیسیته آنها در درجه حرارتهای مختلف ثابت بوده وقالبا در ابزار دقیق بکار برده میشوند.
7- مواد متفرقه .
• موادی مثل چوب، شیشه، پلاستیک، تیتانیوم و غیره .
فولادهای کربنی از نظر میزان کربن عموما به سه دسته تقسیم میشوند :
• مقدار کربن پایین تر از0.2 %
• مقدار کربن بین 0.2 تا 0.5 %
• مقدار کربن بالاتر از 0.5 %
فولادهای دسته سوم را با عنوان فولادهای فنری پر کربن نیز میشناسند که از لحاظ اقتصادی استفاده از این فولادها (در صورت امکان )،ارجحیت دارد. مهمترین اینگونه فولادها عبارتند از :
• فولاد فنر سیم موزیک ( موسیقی) MUSIC WIRE
• فولاد فنر کشیده شده به صورت سخت . HARD_ DRAWN
• فولادهای فنر تمپر شده با روغن. OIL_ TEMPERED
• فولادهای فنر سوپاپ. VALVE_SPRING
مفتولهای فولادی نورد شده به صورت گرم .
برای فنرهای با قطر مفتول بالا حلقه شدن به روش گرم خواهد بود، مفتول با قطر زیاد ( اندیس فنر D/d بالاتر از 6 که در آن d قطر داخلی حلقه فنر وD قطر خارجی آن میباشد) را نمیتوان به صورت سرد حلقه پیچی نمود. لذا این مفتول ها را در حد سرخ شدن ( اغلب بالاتر از درجه حرارت سخت کردن ) گرما داده و در همان حالت به صورت گرم حلقه پیچی میشود .
انتخاب نوع فرآیند فنر پیچی ( به لحاظ سرد یا گرم بودن ) به عوامل زیر بستگی دارد که در تعیین نوع فرآیند و تجهیزات حائز اهمیت میباشند :
1- اندازه مفتول
2- اندیس فنر ( D/d )
3- تجهیزات قابل دسترس
4- نوع ماده فنر
که این فولادها در چند نوع قابل دسترس هستند
1- فولادهای کربنی نورد شده به روش گرم .
2- فولادهای آلیاژی نورد شده به روش گرم .
3- فولادهای ابزار .
در واقع جهت طراحی فنر لازم است تا نکات ذیل رعایت شود .
فنر خطی:
کشسانی خاصیتی از ماده است که آنرا قادر می سازد تا پس از تغییر شکل، شکل اولیه اش را باز یابد. فنر یک جزء مکانیکی است که هنگام تغییر شکل دادن نیرو اعمال می کند. خیز y که با اعمال نیروی Fحاصل می شود با نیروی Fمتناسب است مگر اینکه نیرویF ازحدکشسانی بگذرد. چنین فنری را می توان فنر خطی نامید. رابطه عمومی بین خیز و نیروF=KY یا K= را ثابت فنر نامند .برای فنر خطی K= که در آن E مدول کشسانی، Lطول میله و A سطح مقطع آن است E ضریب یانگ نیز نامیده می شود . مثلا" فنری که در یکی از آبگرمکنهای موجود در بازار با نرم های استاندارد DIN2084 و DIN2045 با یک فنر از نوع خطی مطابقت دارد ، شکل (2) ، از نظر تئوری ضریب سختی این فنر برابر خواهد بود با :
(3) k= با استفاده از قضیه کاستیگیانو ضریب K محاسبه می شود.
G مدول سختی ماده بکار رفته e N تعداد حلقه های موثر d قطر مفتول و Dmقطر متوسطه حلقه فنر است اگر طول اولیه را L بنامیم خواهیم داشت :
(4) ( ( L-L )= -L =k(L = (L) F
که در آن L فاصله لحظه ای کف تا لبه فنر می باشد. پارامترهایG،d، N، D ، L برای یک فنر ساخته شده ثابت هستند در صورتیکه فنر بصورت خطی رفتار کند نیروی = به خودی خود تامین می گردد.
این یک بحث صرفآ تئوریک است ولی در عمل مشکلاتی پیش می آید. روابط 3و4 وقتی صادقند که فنر کاملا" خطی رفتار کندو خطی عمل کردن فنر به دو عامل مربوط است.
1- عامل خطی رفتار کردن مکانیکی ماده بکار رفته
2- متقارن پیچیده شدن فنر در پروسه ساخت.
یعنی (تساوی گامها) با یکدیگر در پروسه ساخت و تولید که امکان ثابت نگاه داشتن گام در طول فنر بصورت کاملا" دقیق وجود ندارد و در عمل هیچگاه دو گام متوالی از فنر یکسان نیست و حتی با فرض کاملا" خطی بودن رفتار مکانیکی ماده فنری بکار رفته در ساخت فنر نیز، فنرهای تولیدی هرگز کاملا" صفحه :4 خطی نبوده و ضریب سختی بدست آمده در عمل با ضریب سختی محاسبه شده از رابطه (3) متفاوت خواهد بود.
در عمل رسیدن به عددی به نام ضریب سختی برای فنربی مفهوم بوده و فنر عملا" باید بتواند شرایط خواسته شده از سوی سفارش دهنده را دارا باشد یعنی و =
باشد بدین معنی که از یک فنر انتظار عکس العمل معادل در طول و در طول را داریم بنابراین با توجه به رابطه (4) جهت دستیابی به نیروی در طول برای یک فنر مطلوب پذیرفتن یکی از دو شرط ذیل اجباری است:
1- تعدیل در مقدار عبارت 2- تعدیل در مقدار عبارت K
نتیجه اینکه بدلیل محدودیت در پروسه تولید فنرهای مارپیچ رسیدن به یک ضریب سختی تئوریک و کاملا" خطی امکان پذیر نیست. K عملی با Kتئوریک تفاوت دارد. سازنده ناگزیر باید را تغییر دهد . تعدیل در ضریب سختی با یکی از دو روش زیر :
الف- مجاز دانستن تغییرات در پارامترهای و d
ب- مجاز دانستن در تغییر پارامترهای و ضروری است.
در طراحی فنر باید به چند موضوع توجه کرد :
1- ابعاد مرجع : پارامترهائی هستند که تغییر در اندازه آنها از سوی سفارش دهنده مجاز شناخته می شود مانند و و تولرانس گذاری روی ابعاد مرجع در نقشه فنرها مجاز نبوده و انحراف از اعداد مبنا نیز توسط Grade خواسته شده تعیین می شود.
2- ابعاد کنترلی: سازنده موظف است کلیه ابعاد کنترلی ذکر شده را از سوی سفارش دهنده تضمین کند پارامترهائی نظیر = و از این دسته اند.
3- تولرانس گذاری: روی تمامی ابعاد هندسی بسته به نیاز و عملکرد فنر در خواستی می باید پارامترهای 1 را بعنوان ابعاد مرجع انتخاب نموده و تلرانس این ابعاد را حذف کرد.
4- دادن ضریب سختی در نقشه های فنرهای مارپیچ همواره بعنوان یک عدد مرجع لازم بوده و گذاردن تولرانس روی آن از نظر استاندارد صحیح نیست.
تولرانس گذاری
تغییر های قطر سیم و قطر حلقه های فنر بر تنش و ضریب سختی فنر اثر می گذارد.
تولرانس های بزرگ در فنر های ارزان قیمت تر دیده می شود بنابراین تعریف تولرانس مرحله مهمی از طراحی فنر راتشکیل می دهد . تولرانس های تجارتی قطر سیم معمولا" بیشتر از به اضافه یا منهای 5/1% قطر نیست. تولرانس قطر حلقه از حدود 5% برای فنرهای با شاخص تا بیشتر از 25% برای مقدارهای برابر 16 یا بیشتر تغییر می کند . این تولرانس ها بطور تقریبی به3 grade مربوط می شوند که از Din2095 استخراج شده است.
در این جدول Meandiameter ، Dm قطر متوسط حلقه ، W همان ضریب سختی فنر است. که تغییر نمی کند. ابعاد بر حسب mm منظور شده است قطر داخلی حلقه می باشد، تغییرات مجاز در قطر سیم نیز در Din2076 درج شده است در جدول اشاره به پارامترهای ( Dm,Di,Da) است.
فنرهای مارپیچ و معادلات خمیدگی
اشکال زیر فنر های مارپیچ متراکم و فشرده را بخوبی نشان می دهد. نیروی خارجی F در امتداد محور مارپیچ وارد شده و زاویه گام نام دارد. حلقه آخر با زاویه گام صفر مانند یک صفحه متوازن قرار گرفته باین ترتیب که فشار اعمال شده بوسیله حلقه مسطح انتهائی بطور یکنواخت توزیع می گرددو حلقه بالائی طوری شکل داده شده که نیروی اعمال شده همواره در امتداد محور فنر باشد. این شکل نشان می دهد که :
1- یک نیروی برشی F وارد شده .
2- گشتاور این نیرو است.
نقشه های شکل (3) بدون بار خمشی با زاویه گام بزرگتر از و خمیدگی هر حلقه بزرگتر از مشخص شده است . شکل a و c فنر مارپیچی فشاری و برشی را نشان می دهد.
b و d مقاطع برش داده همین دو شکل است.
نیروی برشی که فنر را می پیچاند در هر حلقه بیشتر از حلقه بعدی است و در تمام طول فعال سیم در مار پیچ هر حلقه در معرض گشتاور قرار دارد.
برای مجسم شدن بهتر پیچش فنر یک لوله لاستیکی آبیاری را که پیچیده شده است در نظر بگیرید. حالا یک سر لوله را در امتداد خط مستقیم عمود بر صفحه پیچه (حلقه) بکشید. با باز شدن هر دور از پیچه ها لوله لاستیکی حول محورش می پیچد و می چرخد. پیچیدن فنر مارپیچی نیز درست مشابه همین لوله است با استفاده از اصل بر هم نهش ، نیروهای تنشی وارد بر سیم را می توان از معادله زیر محاسبه کرد. (5)
عبارت را در مورد میله فنری داشتیم با قرار دادن ، ، ،
نتیجه می گیریم :
نسبت شاخص فنر نام دارد و آنرا معیار انحنای مارپیچ تعریف می کنند پس را ضریب تنش برشی می نامند و خواهیم داشت:
(8)
برای بیشتر فنرها C در گستره ای حدود 6 تا 12 تغییر می کند معادله 9 یک معادله عمومی است و برای هر دو نوع بار استاتیک و دینامیک بکار می رود و نویسندگان زیادی در کتب طراحی اجزاء تنش برش ماکزیمم وارد بر سیم را از معادله کلی زیر بدست می آورند ( با ضریب k بدو ن اندیس S ) .
(9)
اگر چه برخورد ریاضی ورای هدفهای تهیه این مجموعه است ولی باید توجه شود که نخستین تحلیل از برش مقطع فنر مارپیچ و اثر انحناء بوسیله A.M.Wahl از موسسه و ستینگهاوس بعمل آمده وی در خلاصه گزارش انجمن مهندسان مکانیک ایالات متحده امریکا در 1929 ضمن محاسباتی که بسیار پیچیده و متنوع است نتیجه گرفت که
(10) که آنرا ضریب وال نامند.
قسمت اول این ضریب برای بارهای استاتیک است که در آن اثر انحناء محاسبه شده و در واقع یک ضریب برای تراکم است. قسمت دوم معادله می تواند برای بارهای استاتیک مواد لوله شونده نادیده انگاشته شود و فقط منظور شود. حقیقتآ در اجرای بابارهای استاتیک و فشار های زیاد اغلب فرض می شود که فشار ها طوری توزیع می شوند که معادله 10 بدون تصحیح می تواند بکار رود.
پس معادله کامل شامل فاکتور وال بطور عمومی برای فنرهای با شکل هندسی نرمال وقتی
و باشد بصورت زیر نوشته می شود
(11)
معادله 11 برای بار خستگی و بار استاتیک بکار می رود. خستگی گسیختگی برای فنر ها در موتور های با دور زیاد بروز می کند برای بار استاتیک تنها
(12)
مقادیر قبلا" توضیح داده شده است.
شکل زیر فنر مارپیچی فشرده (متراکمی) را نشان می دهد که دارای گام نا برابر است
(غیر مساوی) در حالیکه گام فاصله ای است موازی محور فنر از نقطه ای واقع بر یک پیچه تا نقطه متناظر آن بر روی پیچه مجاور که اندازه گیری شده است .
هنگامیکه فنر بار میگیرد ابتدا حلقه های فعال نزدیک به انتهای فنر آزاد می شوند و در نتیجه غیر فعال می گردند مانند حلقه آخری که در ارتباط با plate انتهائی قرار دارد.
همانطوریکه حلقه ها درچرخش ها ی متوالی آزاد می شوند فنربطور فزاینده ای سفت (شق )می شود و تعداد حلقه های فعال تصاعدی کاهش می یابد وبه موجب آن K به صورت فزاینده زیاد می شود این امر در برخی موارد مطلوب است .
اغلب فنرهای مارپیچی (ونه تمام آنها) حلقه های با قطر حلقه مساوی هستند .تعداد معدودی ازآنها مخروطی هستند که درشکل 7 نشان داده شده است .
این فنرها یک زاویه شیب مخروطی کافی دارند . حلقه ها می توانند درکنار یکدیگر جای گیرند ویک ارتفاع سه بعدی بدست آورند از آنجا که گشتاور بکار گرفته شده در حلقه های کوچکتر کمتراست ازاندازه آن درچرخش رفت وبرگشت های باقطربزرگتر درنتیجه فشارهای پیچشی (انقباضی ) درطول ،درازای سیم تغییر می کند . این بدین معناست که سیم ازیک فنر مارپیچی کارآئی کمتری دارد .
تغییر مناسب گام درطول فنر(گام ها مساوی نیستند) آزاد سازی همزمان کلیه حلقه ها رابطور دلخواه میسرمی سازد.
خمش یک فنر مخروطی بااستفاده ازمعادلات زیربدقت قابل تخمین زدن می باشد بااین توضیح که D دراین معادلات قطر متوسط (میانگین قطرداخلی وخارجی) حلقه میانی درمجموعه فنراست ضریب سختی فنرمخروطی K وزاویه خمش ازروابط زیر بدست می آید :
(13) و
بطور کلی فنرهای پیچشی درلوله های در، استارت اتومبیل ها ودرحقیقت برای هرکاربردی که نیازبه لنگرداشته باشند بکارمی روند. یک فنرپیچشی که تحت اثرگشتاور خمشی قرارگرفته باشد درسیم تنش عمودی ایجاد می کندتوجه کنید که در آنها بافنرهای مارپیچی فشاری یا کششی تفاوت وجود دارد دراین دسته ازفنرها یعنی مارپیچی فشاری وکششی ،بارتنش پیچشی در سیم ایجاد می کند.
شکل 9
شکل(9)- سرهای فنرکششی .(الف) طرح معمولی ،تنش درA ازترکیب نیروهای محوری وخمشی ناشی می شود.(ب)نیمرخ (الف)تنش درB بیشتربه صورت پیچشی است .(ج) طرح اطلاح شده ؛ تنش درA ازترکیب نیروهای محوری وخمشی ناشی می شود . (د)نیمرخ (ج) تنش درB بیشتربه صورت پیچشی است.
فنرهای کششی لزوما باید وسیله ای برای انتقال بارازتکیه گاه بر بدنه فنرداشته باشند درهنگام طراحی فنری باسرقلاب دار، اثرتمرکز تنش راباید منظور کرد درشکل 9 متداول ترین روشهای طراحی سرفنرکششی نشان داده شده است .
ضریب تمرکز تنش ازرابطه بدست می آید .درهنگام بدست آوردن معادلات اساسی تنش برای کشش ، فشار،پیچش ، خمش فرض براین است که هیچ نایکنواختی درجزء تحت بررسی وجود نداشته باشد . ولی بسیاردشوار است که ماشینی رابدون مجاز دانستن پاره ای تغییرات درمقاطع عضوهایش طراحی کرد. مثلابرروی محورهای گردان باید پله هائی راطراحی کرد که یاتاقانها بتوانند به شکل مناسبی برای تحمل بارهای محوری برآنها بنشینند وبرروی محورها باید جای خارایجاد شود تاچرخ تسمه ها وچرخ دنده ها رانگاه دارد.هرناپیوستگی درقطعه ای ازماشین توزیع تنش رادرهمسایگی خود تغییر میدهد. بطوریکه معادلات ابتدائی تنش دیگرنمی توانند حالت تنش قطعه رابیان کنند ناحیه پدیدارشدن این تنش های افزاینده راناحیه های تمرکز تنش می نامند.
شکل (10)- انواع سرهای مورد استفاده درفنرهای پیچشی
درشکل(11)طول آزاد فنر بدون اعمال بارخارجی F وارد شده،باعث افزایش طول yمی شودوتنش های وارد برفنردرشکلهای الف وب هم جهت هستند . شکل ج رابطه بین نیروهای خارجی وافزایش طول رانشان می دهد.می بینیم که F ازکشش اولیه Fi قبل ازآنکه فنربه اندازه y کشیده شود ***** می کند .
این یک رابطه خطی برای فنرهای کششی است.
شکل (11)- شبیه سازی یک فنرکششی باکشش اولیه (الف) بدون نیروی خارجی؛ فنرقطعه A را بانیروی اولیه Fi فشارمیدهد؛ طول آزاد LF است . (ب) فنربراثرنیروی خارجیF به اندازه y کش می آید. (ج)رابطه نیرو – خیز.
فنرهای فشاری
چهارنوع سردرفنرهای فشاری مورد استفاده قرارمی گیرند. فنرهای باسرساده .شکل مارپیچی قطع نشده را داردوسرهای فنرمشابه هستند انگارکه فنربلندی بریده شده باشد. بسته به نوع سر،حلقه های مرده یاغیرفعال درهر دوسرفنرایجاد می شود که درآن N تعدادحلقه های فعال تعدادکل حلقه ها و تعداد حلقه های غیرفعال .
شکل12 –انواع سرهای فنرفشاری: (الف) هردوسرساده ؛ (ب) دوسر جمع شده، ؛
(ج) دوسر جمع شده وسنگ زده، ؛ (د) دوسرساده وسنگ زده ،
فنرهای بلویل
شکل زیر یک فنردیسکی مخروطی رانشان می دهد که معمولا آنرافنربلویل می نامند. جدا ازفایده آشکار اشغال جای کم باتغییرنسبت انواع گوناگونی ازمنحنی های بار – خیز بدست می آید این فنرها برای مکانیسم های قفل کن مفید می باشند مانند صفحه مثلثی فنر62 آبگرمکن های بوتان که نقش گازبند کردن رادارد ( قفل کن ) می توان باآشیانه سازی ، یعنی باروی هم گذاری فنرها بطور موازی ،باربیشتری رابازای خیز معینی اعمال کرد اگرچه رویهم گذاری بطور سری خیزبیشتری را برای باریکسان ایجاد میکند ولی دراین موردخطر ناپایداری وجود دارد.
فنرهای گوناگون
درشکل زیرفنرکششی نشان داده شده است که ازتسمه فولادی قدری منحنی شده (نه تخت) ساخته می شودبطوری که نیروی لازم برای بازکردن آن ثابت می ماند لذا آنرافنرنیروی ثابت نامند. این حالت باآهنگ فنر صفرمعادل است . فلز حلزونی تسمه فولادی پهن ونازک وتختی است که دور قسمت تخت طوری پیچیده میشود که پیچه ها داخل یکدیگر قرارمیگیرند چون پیچه ها رویهم گذاشته نمی شوند ارتفاع مرده فنرهمان پهنای تسمه است.
مقیاس فنری متغییردریک فنر حلزونی را میتوان باتماس دادن حلقه ها باتکیه گاه بدست آورد . مزیت مهمی که فنرها ی حلزونی دارند آنستکه نمی توان بافنرهای ساخته شده ازسیم گرد باین مقیاس متغیر دست یافت اصطحلاک لغزشی به گونه ای عمل می کند که ارتعاشات یا آشفتگیهای ناخواسته مثلا ناشی ازتشدید رامیرا می کند. تشدید وقتی پیش می آید که فرکانس مخصوص فنر بافرکانس ضربه نیروی F برابر یا نزدیک باشد .
مواد فنر
فنرها بسته به اندازه فنر _ اندازه ماده ، شاخص فنر وخاصیتهای مورد نظر ساخته می شوند.
اگر یا d>6mm باشد ازسیم پیش سخت شده نباید استفاده کرد پیچیدن فنر دراین موارد
تنش ها ی پسماند خمشی ایجاد می کند . این تنشها برامتداد تنش های پیچشی دریک فنر مارپیچی عمودند .درهنگام ساخت پس ازپیچیدن فنر باعملیا ت گرمایی (فرآیند گرم کاری) این تنش های پسماند رارها می کنند . انواع گوناگونی ازمواد فنر دردسترس طراح است . فولاد کربنی فولادهای آلیاژی ، فولادهای مقاوم دربرابر خوردگی همراه بامواد غیر آهنی مانند فسفربرنز ، برنج فنری مس بریلیوم دار وآلیاژهای مختلف نیکل.
مواد فنر رامی توان بابررسی استحکام های کششی مقایسه کرد این کمیت ها با تغییر اندازه سیم وبا تغییر نوع ماده تغییر می کنند.
1- سیم موسیقی : این بهترین وپرمصرف ترین ماده بین تمام مواد فنری برای ساختن فنرهای کوچک است بالاترین استحکام کششی رادارد ومیتواند تحت بارگذاری های تکراری نسبت به سایر مواد تنش بیشتری راتحمل کند . دردمای بالاتر از C ˚125یا کمتر از C ˚0 نباید ازآن استفاده کرد.
2- سیم باز پخت شده درروغن : این نوع فولاد فنری مصرف عمومی دارد وبرای بارگذاری ضربه ای مناسب نیست ودرفنرهای حلقوی که بدلایل اقتصادی ازسیم موسیقی نمی توان استفاده کرد از این ماده استفاده می شود . دردمای بیشتر از C ˚180یا کمتراز C ˚0ازاین ماده استفاده نمیشود.
3- سیم سخت کشیده شده : این ارزانترین نوع فولاد فنری بامصرف عمومی است باید درمواردی که عمر وافت وخیز چندان مهم نیست ازآن استفاده شود دربیشتر از C ˚120 وکمتراز C˚0 نباید استفاده شود
4- کروم وانادیم : این مشهورترین فولاد فنری آلیاژی است . برای شرایطی است که میزان تنش بالاتراز حدی است که بتوان ازفولادهای پرکربن استفاده کرد . درمواردی که می بایست حد دوام فنر زیاد باشد ازآن استفاده می شود . دربارگذاری ضربه ای نیز خوب کارمیکند تا C ˚220میتوان باآن کارکرد.
5- کروم سیلیسیوم : این آلیاژ ماده ای بسیار عالی برای فنرهای پرتنشی است که به عمر دراز نیاز دارند ودر معرض بارگذاری ضربه ای قرار می گیرند . می توان تا دمای C ˚250از آن استفاده کرد.
طراحی فنرهای مارپیچی
درطراحی یک فنر می باید نکات زیررادرنظر گرفت
1- فضائی که باید فنر درآن قرار گیرد وکارکند .
2- مقدار نیروها وخیزهای کاری
3- دقت وقابلیت اعتماد مورد نیاز
4- تلرانس ها وتغییرات مجازدر ویژگیهای فنی
5- شرایط محیطی مانند دما وجو خورنده
6- هزینه تولید وتعداد مورد نیاز
به دلیل تعداد زیاد متغیر های وابسته به هم مسئله ساده نیست . به این دلیل پژوهشگران کوشش زیادی به عمل آورده اندتابا استفاده ازنمودارها وحل ترسیمی معادلات مسئله راساده ترکنند.
امروزه دسترسی گسترده به کامپیوترهای برنامه پذیرامکان طراحی فنر راساده ترکرده است .معمولا فقط از تعداد محدودی ازسیم ها می توان برای ساخت فنر استفاده کرد . انتخاب یک ماده ،مشخص کردن مقدار های مناسب برای اندازه سیم ،تعداد حلقه ها ، قطر، طول آزاد سیم ، نوع دوسر وضریب سختی فنر مورد نیاز برای یافتن طرح مطلوب باوجود کامپیوتر نیاز بدفعات تکراری ندارد به آسانی با تکنولوژیهای پیشرفته روز امکانپذیر شده است .
درواقع تا کنون با انواع مدل فنرها – جنس آنها – مواد اولیه – خواص آنها و ... آشنا شدیم ، لذا با توجه به مطالب ارایه شده و همچنین حساسیتهای موجود در طراحی ، انتخاب مواد و محل کاربرد فنر و ... لازم است تا تجهیزات و روشهای مناسبی برای تولید انتخاب گردد تا انتظارات صنایع را فراهم سازد .
روشهای تولید
l روشهای سنتی :
که از قبل مرسوم بوده ئ هنوز هم در بعضی از کارگاهها با این روش تولیدانجام میشود و معمولا اغلب محصولات تولیدی با این روشها ازحساسیتهای بالایی برخوردار نیستند و یادر صورت لزوم و نیاز به حساسیت بالا ، نیاز به صرف وقت ، دقت و هزینه های بالایی ( مانند استاد کار متخصص و... ) میباشد .
l روشهای مدرن و امروزی :
که معمولا با توجه به نوع طراحی و حساسیتهای آن ، مواد و تجهیزات انتخاب میگردد وسپس توسط ماشینهای اتوماتیک که اغلب قابلیت برنه ریزی را دارند ، مانند تجهیزاتNC و یا CNC تولید آنها انجام میگردد .
• انواع روشهای دستی و سنتی :
1. توسط دریل دستی ومیله های مخصوص :
در این روش با استفاده از یک دریل دستی - یک میلگرد روتراش شده با قطر مشخص و متناسب با فطر داخلی فنر – ایجاد برجستگیهایی در نقاطی ازاین میله با شکل وانداره و موقعیت تعریف شده – ایجاد یک سوراخ یا شیار در سریا ناحیه ای از میله امکان پذیر میباشد .
به اینصورت که در ابتدا قسمتی از مفتول به اندازه مناسب جدا شده وسپس یک سر مفتول در شیارمیله قرار گرفته و با یک دست اهرم دریل دستی به گردش درآمده تا میله حول محور (همراه با سه نظام ) دوران نموده و مفتول را بدور خود و به تعداد دور مورد نظر پیچیده شود، همزمان با دست دیگرادامه مفتول کنترل و هدایت میشود ، سپس درصورت لزوم وبا توجه به فرمهای مشخص شده در طراحی توسط نیروی دست و بعضا به کمک اهرمهایی مفتول بدور برجسگیها پیچیده شده ویا خم میگردد تا حالت مورد نظر ایجاد شود ، که درنهایت فنر فرم دای حاصل خواهد شد .
در این روش فنرهای تولید شده دارای دقت و حساسیت کمی بوده و چون از نیروی دست کمک گرفته میشود لذا فنرهایی با قطر مفتول کم با این روش تولید میگردد .
معمولا اینگونه فنرها در مکانهایی استفاده میشوند که نیروی آنها زیاد مد نظر نبوده و اغلب انعطاف پذیری و حالت فنریت مهم میباشد ،مانند فنرهای اشپیل .
2-به کمک ماشین تراش معمولی :
دراین روش میلگردی روتراشی شده با قطر مشخص و طول متناسب با طول فنر به سه نظام دستگاه تراش بسته شده که سر دیگر آن توسط مرغک مهار شده، بجای ابزار گیر دستگاه از یک فیکسچر با دو فک که روی هر یک از آنها شیاری با شعاع نزدیک به قطر مفتول ایجاد شده است استفاده میشود بطوریکه مفتول با نیرویی که از سوی حرکت چرخشی میلگرد ایجاد شده از بین این دوفک عبور کرده و بدور میلگرد پیچیده میشود و فنر مورد نظر تولید میشود .
البته گام فنر نیز با توجه به دور دستگاه و حرکت افقی ****ت که از مکانیسم پیچ بری دستگاه فرمان میگیرد ، تنطیم میشود .
در این روش فنر تولید شده از دقت وحساسیت چندانی برخوردار نیست ولی نسبت به روش قبل دارای دقت بیشتری میباشد .
روش تولید ساده بوده و نیازی به تجهیرات خاص و پیچیده ای ندارد .
تقریبا تولید فنر در قطر و سایزهای متنوعی امکان پذیر است.
اما در هر صورت دقت کافی برای کارهای دقیق را ندارد و معمولا در مکانهایی استفاده میگردد که صرفا ایجاد یک نیرو ( فشار یا کشش و... ) بدون دقت کافی و با تلرانسهای بالا مورد نیاز است .
3-به کمک قرقرهای مخصوص :
در این روش با استفاده از چندین قرقره که روی یک مکانیزم ( تشکیل شده از یک صفحه با چندین شیار بصورت منحنی یا خطی که بستگی به نوع و مدل فنر مورد نیاز دارد ) مونتاژ شده اند، که توسط چرخ دنده هایی درگیر شده و به کمک الکتروموتور حرکت کرده و توسط اهرم دستی و یا جکهای پنوماتیکی و در مفتولهای با قطر بالا توسط جکهای هیدرولیکی قرقره های متحرک داخل شیار ها حرکت داده شده و در زمانهای لازم اعمال نیرو نموده و باعث ایجاد فرم و یا حرکت خاصی از مفتول شده که در نهایت به تولید فنر منجر خواهد شد.
کاربرد این روش اغلب برای تولید فنرهای با قطر مفتول بالا ( فنرهای سنگین کار ) میباشد که معمولا به دو روش سرد یا گرم انجام میشود که در روش گرم ( معمولا برای فنرهایی با قطر بیش از 20 میلیمتر) دمای مفتول را تا حد بالاتر از دمای کارسخت رسانیده که باعث میشود مفتول با نیروی کمتری تبدیل به فنر گردد .
در روش گرم کار معمولا نسبت D/d فنر بالاتر از 6 میباشد .
4-به کمک ماشینهای تولید مخصوص فنر( ماشینهای NC و CNC ) :
در این روش مفتول فنر در پشت دستگاه روی قرقره ای پبچیده شده و از کانال تغذیه توسط تعدادی قرقره به سمت جلو رانده میشود، سپس توسط نوک فرمدهی شده ابزارهایی که روی ابزارگیرهای دستگاه نصب شده اند مفتول هدایت شده از کانال تغذیه که با نیروی جلو رونده زیادی به جلو حرکت میکند، فرم مورد نظر را بخود میگیرد .
طراحی و فرم دهی نوک ابزار و جنس آنها ( سختی بالا مد نظر است ) بسیار دقیق و مهم میباشد چراکه عدم فرسایش آنها و همچنین نوع انحنا و فرم مفتول برای تولید فنر بسیار بستگی به شعاع و زوایا و فرم دهی مفتول جهت رسیدن به فنر مورد نظر دارد .
در این روش برای ایجاد فرم فنر در انواع مختلف لول یا ایجاد خمها و فرمدهی های متنوع، لازم است تا سر هر یک از ابزار در موقعیت مشخص وتعریف شده ای نسبت به محل خروج مفتول از سیستم تغذیه و همچنین زاویه آن نسبت به مسیر حرکت خطی مفتول دارد تا با توجه به این پارامترها ی فیریکی دارد تا باعث فرمدهی مفتول و رسیدن آن به فنر موردنظر گردد.
همچنین سرعت حرکت خطی مفتول و مدت زمان قرار گیری ابزار در سر راه خروج مفتول، تعداد حلقه های مورد نظر را ایجاد خواهد نمود ، جهت ایجاد فرمهای مخصوص حرکت خطی مفتول و برخورد سرهای خاص ابزارهای متفاوت دیگر در زمانهای تعریف شده با زاویه ای مشخص میتواند فرمها و اشکال مختلفی را روی مفتول ایجاد نماید که در نهایت فنر فرمدار توسط تیغچه ای که در سر یک ابزارگیر نصب شده است جدا شده و در قسمت پایین دستگاه داخل سبد تعبیه شده ، جای میگیرد .
در مواقعی که البته بستگی به نوع کاربرد فنر و طراحی آن دارد ممکن است نیاز باشد تا دوسر فنر را سنگ زنی نمود تا هر دو سر فنر تخت شده و روی سطح قطعه مکمل خود که قرار است در محصولی روی آن قرار بگیرد ، کاملا مسطح بوده و عمود قرار گیرد تا اعمال نیروها در راستای محور بطور کامل انجام گردد .
عکس از یک دستگاه سنگ زنی دوسر فنر لول
در نهایت امر تولید و ساخت قطعه، همانطور که در متنهای بالا اشاره شد بدلیل اعمال نیروهای فشاری و پیچشی و ... روی مفتول در حین عملیات تولید ، لازم است تا در ابتدا محصول تولید شده توسط عملیاتهی تکمیلی م.رئ تنش گیری قرار گرفته و سپس آنهارا کنترل نموده تا اطمینان حاصل گردد که فرآیند تولید درست انجام شده است و محصول مطابق با طراحی مورد تولید شده است ؛ لذا لازم است تستهایی روی آن انجام گردد .
مهمترین تستها که معمولا در انواع مدلها همومیت بیشتری دارند عبارتند از :
1. تست خستگی
2. تست نیرو و ضریب سختی
3. تست سالت اسپری
4. تست کنترل ضخامت پوشش
5. و ... .
ارائه دهنده خدمات طراحی و توسعه وب:• طراحی سایت• طراحی قالب• بهینه سازیwww.websam.ir ... [ادامه مطلب]
سلامدوستان عزیز هرکی هم نمونه کاری که انجم میدهد برای باقی کاربران به اشتراک بگذارد تا هم با نمونه کار های شما آشنا شوند و هم عیب های کار شما مشخص شود . دوستان تمامی تکنولوژی های استفاده شده توی طراحی رو ذکر کنند .موتور جستجو فیلم و موزیک : هسته اصلی وردپرس ، قالب طراحی شخصی با PHP , CSS , HTML, JS ... [ادامه مطلب]
سلام.توی این فروم کسی هست که بتونه در مورد سایتم به من کمک کنه؟آسمان شبهایتان پرستاره ... [ادامه مطلب]
تا قبل از نسخه جدید اچ تی ام ال (HTML5) به عنوان زبان پایه طراحی وب، تمرکز اصلی این استاندارد بر روی چیدمان صحیح عناصر برای نمایش محتوا به کاربر بود.گسترش ایده وب معنایی که مستلزم بیان جزئیات بیشتری از عناصر صفحه بود همراه با افزایش سرعت اینترنت و مشاهده ویدئو و شنیدن صوت به عنوان نیازهای روزمره زند ... [ادامه مطلب]
طراحی داخلی و خارجی نماüخدمات نقشه برداری (ازبیلت و پیاده سازی و کنترل مختصاتی پروژه ) üخدمات طراحی و مهندسی (طراحی3 بعدی (3D) و فاز 2 نما)üطراحی و اجرای معماری و دکوراسیون داخلی(دارای تائیدیه اجرای کار از شرکت ALCAN آلمان)üفروش ،طراحی و اجرای نماهای کامپوزیت پنل آلومینیوم ،فریم لس ،کرتین وال (مجهز ... [ادامه مطلب]
طراحی سیستم عامل من خودم خانم نرگس شکری نیستم. مطالبی که در این تاپیک با عنوان طراحی سیستم عامل می ذارم خانم نرگس شکری تهیه و تدوین کرده اند. من از طرف ایشون این مطالب را برای استفاده دانشجوها به تدریج در سایت خواهم گذاشت.مقدمهسیستم عامل بدون شک مهمترین نرم افزار در کامپیوتر است. پس از ... [ادامه مطلب]
صفحات دینامیک امروزه بسیار محبوب شده اند. آنها و پایگاه های داده به سایت ها قدرت فراوانی ارزانی کرده اند. صفحه دینامیک صفحه ای است که در پاسخ به درخولست کاربر ساخته می شود و بیشتر محتوای آن از یک پایگاه داده فراهم می شود. تنها با انتخاب چند گزینه توسط کاربران صفحه ای که مورد نظر وی بوده است، ساخته م ... [ادامه مطلب]
طراحی پارچه ولباس برای بزرگداشت و ارج گذاشتن به مقام شاعران، نویسندگان، دانشمندان و وزیران، به آن‌ها جامه‌ای دوخته می‌بخشیدند که به آن خلعت می‌گفتند. برای مجازات مقصران نیز لباس ناموزون بر تنشان می‌کردند و کلاهی مضحک بر سرشان می‌گذاشتند و او را پیاده یا سواره در شهر می‌گرداندند. حتی وقتی می‌خواستند ... [ادامه مطلب]
ممکن است درباره این موضوع چیزی ندانید اما اینکه کسب و کار شما آنلاین باشد یا خیر، فرقی نمی کند، با این حال طراحی وب سایت یکی از مهمترین نکته هایی است که موجب موفقیت شما خواهد شد. مطمئناً شما می خواهید از طراحی سایت خود مطمئن شوید که حتماً به بهترین شکل ممکن طراحی شده و شما قادر به حفظ و نگهداری آن ب ... [ادامه مطلب]
"محتوا پادشاهی می کند" ، اگر قصد دارید وب سایت شما برای شما لینک سازی کند می بایست وب سایتتان برای کاربران و موتور های جستجو قابل خواندن باشد و به قولی وب سایت بایستی طوری طراحی و پیاده سازی شود که مورد علاقه موتورهای جستجو قرار گیرد. موتور های جستجو همواره قصد دارند که به کاربران و جستجو ... [ادامه مطلب]
© 2014 p30planet.ir