ثابت فنر یا ضریب سختی فنر که با نماد k نشان داده می‌شود، پارامتری است که میزان سختی یا مقاومت یک فنر در برابر تغییر شکل را توصیف می‌کند. این مقدار نشان می‌دهد که برای ایجاد یک تغییر مشخص در طول فنر، چه نیرویی لازم است.
بر اساس قانون هوک، رابطه بین نیروی اعمال‌شده (F) و تغییر طول فنر (x) به صورت زیر بیان می‌شود:
F=kx
که در آن:
واحد ثابت فنر در سیستم SI نیوتن بر متر (N/ m) است. این مقدار نشان می‌دهد که برای کشیدن یا فشردن فنر به اندازه یک متر، چه مقدار نیرویی لازم است.
چندین عامل بر مقدار ثابت فنر تأثیر دارند، از جمله:
جنس فنر: مواد سخت‌تر معمولاً ثابت فنر بالاتری دارند.
ضخامت سیم فنر: هرچه سیم ضخیم‌تر باشد، سختی فنر بیشتر است.
طول فنر: فنرهای بلندتر معمولاً ثابت فنر کمتری دارند.
قطر حلقه‌های فنر: اگر قطر حلقه‌های فنر بزرگ‌تر باشد، ثابت فنر کاهش می‌یابد.
قانون هوک یکی از اصول بنیادی در فیزیک و مکانیک است که رفتار مواد الاستیک مانند فنر را در برابر نیروی اعمال‌شده توصیف می‌کند. این قانون توسط رابرت هوک، فیزیکدان قرن هفدهم، ارائه شد و نشان می‌دهد که تغییر شکل یک ماده الاستیک، متناسب با نیروی اعمال‌شده به آن است، البته تا زمانی که ماده از حد الاستیک خود عبور نکند. قانون هوک به‌صورت زیر بیان می‌شود:
F=−kx
که در آن:
علامت منفی در این فرمول نشان‌دهنده این است که نیروی بازگرداننده‌ای که فنر ایجاد می‌کند، در جهت مخالف نیروی اعمال‌شده است. به بیان ساده، وقتی یک فنر کشیده یا فشرده می‌شود، نیرویی در جهت مخالف به‌وجود می‌آید که تلاش می‌کند فنر را به حالت اولیه بازگرداند.
ثابت فنر به چندین عامل بستگی دارد که هرکدام تأثیر مستقیمی بر میزان سختی و انعطاف‌پذیری فنر دارند. این عوامل شامل موارد زیر هستند:
جنس فنر یکی از مهم‌ترین فاکتورها در تعیین مقدار ثابت فنر است. فنرهایی که از فلزات سخت و مقاوم مانند فولاد فنری ساخته می‌شوند، ثابت فنر بالاتری دارند، در حالی که فنرهای ساخته‌شده از مواد نرم‌تر مانند آلیاژهای آلومینیوم، ثابت فنر کمتری خواهند داشت.
هرچه طول یک فنر بیشتر باشد، مقدار kکاهش می‌یابد، زیرا فنرهای بلندتر نسبت به نیروی اعمال‌شده انعطاف‌پذیری بیشتری دارند. در مقابل، فنرهای کوتاه‌تر سخت‌تر بوده و نیروی بیشتری برای تغییر طول آن‌ها لازم است.
ضخامت سیمی که برای ساخت فنر استفاده می‌شود، تأثیر مستقیمی بر سختی و ثابت فنر دارد. اگر قطر سیم افزایش یابد:
در مقابل، فنرهایی که از سیم‌های نازک ساخته‌شده‌اند، نرم‌تر بوده و ثابت فنر کمتری دارند.
هرچه قطر حلقه‌های فنر بیشتر باشد، فنر نرم‌تر بوده و ثابت فنر کاهش می‌یابد. بالعکس، اگر حلقه‌های فنر کوچک‌تر باشند، فنر سخت‌تر می‌شود و مقدار kافزایش پیدا می‌کند.
فنرها در انواع مختلفی مانند کششی، فشاری، پیچشی، شاخکی و تسمه‌ای طراحی می‌شوند. هر نوع فنر ویژگی‌های مکانیکی خاص خود را دارد که بر مقدار ثابت فنر تأثیرگذار است. به‌عنوان‌مثال:
دمای محیط بر خاصیت کشسانی مواد اثر دارد. در دماهای بالا، برخی از فلزات نرم‌تر می‌شوند و مقدار ثابت فنر کاهش می‌یابد. بالعکس، در دماهای پایین‌تر، مواد سفت‌تر شده و kافزایش می‌یابد.
سختی ماده، که به ساختار شیمیایی و پیوندهای بین اتم‌ها بستگی دارد، بر مقدار ثابت فنر تأثیر می‌گذارد. هرچه ماده سخت‌تر باشد، میزان انعطاف‌پذیری آن کمتر و ثابت فنر بیشتر خواهد بود.
با توجه به موارد بالا میتوان گفت، ثابت فنر یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های مکانیکی فنرها است که نشان‌دهنده میزان سختی یا انعطاف‌پذیری آن‌ها می‌باشد. مقدار k به عواملی مانند جنس فنر، طول فنر، قطر سیم، قطر حلقه‌ها، نوع فنر، سختی ماده و دمای محیط بستگی دارد. قانون هوک رفتار فنر را در محدوده الاستیک توصیف کرده و بیان می‌کند که نیروی موردنیاز برای تغییر طول فنر، متناسب با مقدار تغییر طول است. در نتیجه، هنگام طراحی و انتخاب فنرها، توجه به این عوامل برای بهینه‌سازی عملکرد و طول عمر فنر ضروری است.
ثابت فنر را میتوان بر اساس فاکتورهایی همچون جنس ماده، طول فنر، قطر سیم، قطر حلقه‌های فنر، تعداد حلقه‌ها و نوع طراحی فنر تعیین کرد. هر یک از این فاکتورها به‌طور مستقیم بر میزان سختی فنر و مقدار نیروی لازم برای ایجاد تغییر در طول آن تأثیر دارند. به‌عنوان‌مثال، فنرهای ساخته‌شده از فلزات سخت‌تر مانند فولاد فنری، ثابت فنر بالاتری دارند، درحالی‌که فنرهایی با سیم‌های نازک‌تر و قطر حلقه‌های بزرگ‌تر، ثابت فنر کمتری خواهند داشت. در کنار این موارد، شرایط محیطی مانند دما نیز می‌تواند بر خاصیت الاستیک مواد و درنتیجه مقدار ثابت فنر تأثیرگذار باشد.
ثابت فنر یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های مکانیکی فنرها است که نقش کلیدی در عملکرد آن‌ها ایفا می‌کند. با توجه به تأثیر عوامل مختلف بر مقدار k، انتخاب فنر مناسب برای هر کاربرد نیازمند بررسی دقیق جنس، ابعاد و طراحی فنر است. شناخت این فاکتورها به تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان کمک می‌کند تا فنری با کیفیت بالا و عملکرد مطلوب تهیه کنند.
شرکت عدالت فنر یکی از مراکز معتبر برای خرید انواع فنرهای صنعتی، کششی، فشاری و دیگر مدل‌های فنر است که محصولات خود را با کیفیت بالا و مطابق با استانداردهای روز ارائه می‌دهد.
بله، هرچه طول فنر بیشتر باشد، مقدار k کاهش می‌یابد، زیرا فنرهای بلندتر انعطاف‌پذیری بیشتری دارند و نیروی کمتری برای کشش یا فشرده‌سازی نیاز دارند.
فنرهایی که از مواد سخت‌تری مانند فولاد فنری ساخته شده‌اند، ثابت فنر بالاتری دارند و نیروی بیشتری برای تغییر شکل نیاز دارند، درحالی‌که فنرهای ساخته‌شده از آلیاژهای نرم‌تر، ثابت کمتری دارند و انعطاف‌پذیرتر هستند.
بله، در دماهای بالا برخی از فلزات نرم‌تر شده و ثابت فنر کاهش می‌یابد، درحالی‌که در دماهای پایین، مواد سخت‌تر شده و ثابت فنر افزایش پیدا می‌کند.
پست پیشتاز
درگاه امن
دارای اینماد
شرکت تولیدی صنعتی عدالت فنر از پیشگامان در صنعت فنرسازی بوده و در سال 1354 فعالیت خود را بصورت کارگاهی اغاز نموده است. این مجموعه با تلاش روزافزون مدیران و کارکنان جهت تحقق اهداف سازندگی،در راستای خدمت رسانی به تولید کنندگان،صنعت گران و خودکفایی کشور عزیزمان در سال 1372 موفق به تاسیس کارخانه ای به مساحت 6000متر مربع واقع در شهرک صنعتی شمس اباد گردید.
شنبه- چهارشنبه
08:00 صبح -05:00 بعد از ظهر
کیلومتر 45 اتوبان تهران- قم ، شهرک صنعتی شمس آباد ، بلوار سروستان، بلوار مهستان ، گل سرخ 6
واحد تامین و بازرگانی: ۰۹۰۵۶۵۲۲۸۸۱
کارشناس فروش: ۰۹۰۵۶۵۲۲۸۸۲
واحد اکسل: ۰۹۰۴۶۱۵۱۰۷۰
© 2025 Spring Justice. All rights reserved | Designed and supported by Adib It
