فنرهای کششی

فنر کششی المان مارپیچی الاستیک است که برای تحمل نیروی کششی محوری و ایجاد نیروی بازگرداننده طراحی می شود. قطر مفتول معمولا بین 0.2 تا 12 میلی متر و قطر خارجی بین 3 تا 120 میلی متر انتخاب می گردد. مدول برشی فولاد فنر حدود 79 گیگا پاسکال بوده و تنش کششی مجاز بین 500 تا 1100 مگاپاسکال تعیین می شود. پیش بار اولیه از طریق پیچش اولیه سیم ایجاد شده و مقدار آن می تواند 5 تا 30 درصد بار نامی باشد. ثابت فنر با رابطه k مساوی Gd به توان 4 تقسیم بر 8nD به توان 3 محاسبه می شود. ضریب شاخص فنر معمولا در بازه 6 تا 12 برای کاهش تمرکز تنش انتخاب می گردد.

ساختار فنر کششی شامل حلقه های فشرده بدون گام آزاد و دو قلاب یا حلقه انتهایی برای اتصال است. طول آزاد می تواند بین 10 تا 500 میلی متر متغیر باشد و حداکثر تغییر طول مجاز معمولا 20 تا 40 درصد طول آزاد است. عملیات حرارتی تنش زدایی در محدوده 200 تا 400 درجه سانتی گراد انجام می شود تا پایداری ابعادی افزایش یابد. سختی نهایی فولاد کربنی پس از عملیات بین 42 تا 50 راکول C تنظیم می گردد. عمر خستگی در سیکل های 10^5 تا 10^7 با ضریب ایمنی 1.3 تا 1.8 تضمین می شود. کنترل کیفیت شامل تست نیروی کشش اولیه، آزمون خستگی و اندازه گیری ابعادی با دقت 0.01 میلی متر است.