اگر در صنعت کشاورزی کار می کنید، احتمالاً  تاحدودی از اهمیت فنر ها آگاه هستید. بسته به نوع فعالیتی که که در آن هستید، کسب و کار شما احتمالاً دارای طیف وسیعی از نیازها برای ساخت فنر و استفاده از آن است که طیف وسیعی از کاربردهای مختلف را پوشش می دهد. فنر صنعتی و کشاورزی می تواند به شما کمک کند تا تمام این نیازها را برآورده کنید. شاید با برخی از دلایل استفاده از فنر در تجهیزات کشاورزی آشنایی نداشته باشید.

کاربردهای انواع  فنر صنعتی و کشاورزی

چرا فنرها در صنعت کشاورزی اهمیت دارند؟ هدف و نقش فنر جذب و توزیع مجدد نیرو است. ماشین آلات زیادی در هر عملیات کشاورزی وجود دارد که نیروی زیادی را به کار می برند. هر وسیله نقلیه، ماشین یا ابزار مزرعه ای که از حرکت تکراری و تعلیق استفاده می کند یا نیاز به حمل بارهای سنگین دارد، احتمالاً در مکانیزم خود به فنر نیاز دارد. به همین دلیل بسیار مهم است که از فنرهای مطمئن و با کیفیت در تجهیزات صنعتی و کشاورزی استفاده می شود. البته این نکته را نیز در نظر بگیرید که خرابی یک فنر می تواند کل دستگاه را تا زمان تعویض خاموش کند و سرعت عملیات را به طور چشمگیری کاهش دهد. انواع فنرهای صنعتی در تجهیزات کشاورزی به ترتیب زیر می باشند:

• فنرهای فشاری استاندارد که در برابر نیروی فشاری اعمال شده به صورت محوری مقاومت می کنند
• فنرهای بشکه ای که مانند فنرهای فشاری معمولی عمل می کنند اما به گونه ای شکل می گیرند که باعث صرفه جویی در فضا و جلوگیری از کمانش می شود
• فنرهای پیچشی یا فنرهای اکستنشن برای کمک به باز کردن و بستن درهای بزرگ بالای سر مانند درهای گاراژ یا درهای انبار
• فنرهای سوپاپ برای باز یا بسته نگه داشتن شیرها
• فرم های سیم سفارشی ساخته شده با مشخصات شما

فنر ها در صنایع کشاورزی چه کاربردی دارند ؟

اگر تازه وارد صنعت کشاورزی شده اید یا فقط در یک بخش کوچک از صنعت کار کرده اید، ممکن است از تعداد دفعات استفاده از فنرها آگاه نباشید. فنرها در تجهیزات کشاورزی زیر استفاده می شوند:

• تجهیزات آبیاری از جمله آبپاش، شیلنگ و سمپاش
• تجهیزات برداشت و کاشت از جمله تراکتور، گاوآهن و پنجه
• سیستم های هیدرولیک
• تجهیزات محوطه سازی
• تجهیزات وثیقه
• تجهیزات کنترل سیال از جمله کنترل هوا و کنترل مایع
• واگن ها، وسایل نقلیه خارج از جاده و فنرهای تریلر
• دروازه ها و نرده ها
• و سایر ادوات کشاورزی

فنر ها در صنعت کشاورزی

ساخت فنر صنعتی

فنر صنعتی چیست؟ فنرهای فشاری مارپیچ ساخته شده برای ماشین ها و دستگاه های صنعتی هستند. فنرهای فشاری در بسیاری از دستگاه‌ های صنعتی روزمره استفاده می شوند و گاهی اوقات حتی نمی ‌دانیم که برخی از این ماشین‌ های صنعتی برای عملکرد صحیح به فنر نیاز دارند. فنرهای فشاری صنعتی در ماشین آلات صنعتی از کوچکترین ماشین در داخل یک کارخانه گرفته تا ماشین آلات ساختمانی، نصب می شوند.  ممکن است فنرهای فشرده صنعتی را در تجهیزات سنگین، سخت افزار، ماشین، تجهیزات کشاورزی، خطوط مونتاژ، ربات های صنعتی، پالایشگاه های نفت، کارخانه های کاغذ، کارخانه های اره، تجهیزات معدن، تجهیزات ساخت و ساز مشاهده کنید.

فنر فشرده سازی صنعتی را با استفاده از برخی محاسبات طراحی می کنند. برخی ابزارهای طراحی پیشرفته و قدرتمند وجود دارند که به طراحی سریعتر و آسانتر فنر فشرده سازی، گسترش یا پیچشی کمک می کنند. دیگر نیازی به کشف فرمول های پیچیده یا ساختن نمونه اولیه پس از طرح اولیه نیست. برای ساخت فنر تمام اطلاعات مورد نیاز با تعدادی از ابعاد فیزیکی فنر از جمله نوع مواد به شما داده می شود. از نرخ فنر گرفته تا حداکثر بار، مطمئن باشید که فنر شما بارهای کاری مورد نیاز شما را برآورده می کند.

ساخت فنرها چگونه انجام می شود؟

فنرها ابزارهای مکانیکی هستند که به دلیل خاصیت ارتجاعی می توانند انرژی بالقوه را ذخیره کنند. اصطلاح الاستیسیته به خاصیتی از مواد اطلاق می شود که نشان دهنده تمایل آنها به بازگشت به شکل و اندازه اصلی خود پس از وارد شدن نیرویی به آن است. این موضوع باعث تغییر شکل پس از حذف نیرو می شود. مفهوم اساسی زیربنای عملکرد فنرها این است که آنها همیشه و در هر زمانی که نیرویی به آنها اعمال می شود، اندازه آنها تغییر می کند. این تغییر باعث می شود فنر به اندازه یا موقعیت اولیه خود بازگردد، خواه این نیروهای ناشی از فشار، گسترش یا پیچش باشد.

فنرها اغلب از فولاد پیچیده و سخت شده ساخته می شوند، اگرچه از فلزات غیرآهنی مانند برنز و تیتانیوم و حتی پلاستیک نیز استفاده می شود. برای بحث کاملتر در مورد مواد مختلف مورد استفاده در ساخت فنرها باید با برخی مباحث آشنا شوید. فنرها چگونه کار می کنند؟ فنرها بر اساس اصلی به نام قانون هوک عمل می کنند که به فیزیکدان انگلیسی رابرت هوک نسبت داده می شود. هوک ایده های خود را در مورد فنرها در سال 1678 منتشر کرد. قانون هوک بیان می کند که نیروی اعمال شده توسط فنر متناسب با جابجایی از موقعیت اولیه یا تعادل آن است. . این رابطه را می توان به صورت ریاضی بیان کرد:

قانون هوک

• در این رابطه F نیروی ایجاد شده توسط فنر است.
• Δx نشان دهنده جابجایی یا مقدار تغییر شکل از موقعیت شل یا خنثی فنر است.
• k پارامتری است که به عنوان مقدار ثابت فنر شناخته می شود.

علامت منفی در عبارت فوق، جهت گیری نیروی حاصل از جابجایی فنر را منعکس می کند. اگر یک فنر را از هم جدا کنید یا طول آن را افزایش دهید، نیرویی که حاصل می شود در جهت مخالف عملی است که انجام داده اید. یعنی چی؟ معنی آن تمایل به برگرداندن فنر به حالت خنثی خود می باشد. به همین ترتیب اگر رشته ای را فشار دهید تا طول آن را کاهش دهید، نیروی حاصل در جهت مخالف خواهد بود و سعی می کند طول فنر را افزایش داده و آن را به حالت خنثی خود بازگرداند. مقدار ثابت فنر یا  k، نه تنها تابعی از مواد مورد استفاده برای تولید فنر است، بلکه توسط عوامل متعددی که به هندسه طراحی فنر مربوط می شود نیز تعیین می شود. این عوامل طراحی عبارتند از:

• قطر سیم
• مواد فنر
• قطر سیم پیچ که معیاری برای سفتی فنر است.
• طول آزاد فنر که نشان دهنده طول آن در زمانی است که به چیزی متصل نیست و از حالت تعادل در حال جابجایی نیست.
• تعداد کویل ‌های فعال موجود در فنر که به معنای تعداد کویل ‌هایی است که می ‌توانند در استفاده معمولی منبسط و منقبض شوند.

واحد اندازه گیری ثابت فنر یک واحد نیرو تقسیم بر یک واحد طول است. برای مثال در سیستم اندازه گیری متریک، این یک نیوتن بر متر یا نیوتن بر سانتی متر خواهد بود. فنرهایی که از قانون هوک پیروی می کنند به صورت خطی رفتار می کنند، به این معنی که نیروی ایجاد شده توسط فنر تابعی خطی از جابجایی یا تغییر شکل از موقعیت خنثی است. مواد به اصطلاح دارای حد ارتجاعی هستند. زمانی که مواد فراتر از این نقطه کشیده می شود، تغییر شکل دائمی را تجربه می کند و دیگر توانایی بازگشت به اندازه و شکل اولیه خود را ندارد. فنرهایی که بیش از حد کشیده می شوند و از حد الاستیک ماده فراتر می روند، دیگر از قانون هوک پیروی نمی کنند. این محاسبات کمک می کنند فنرهایی که ساخته می شوند، استحکام کافی را برای استفاده در صنعت های مختلف و کشاورزی داشته باشند.