أنواع مختلفة من الينابيع: الاستخدامات والمواد والفوائد

الفئة الثانية: الينابيع الورقية

النوابض الورقية عبارة عن شرائط مسطحة من المعدن، وغالباً ما تكون مكدسة معاً. إنها قوية ويمكنها تحمل الأحمال الثقيلة. دعنا نستكشف الأنواع المختلفة:

1. زنبرك ورقي بيضاوي الشكل

أما النوابض ذات الأوراق البيضاوية فهي بيضاوية الشكل. وهي نادرة هذه الأيام ولكنها كانت شائعة في العربات القديمة التي تجرها الخيول. توفر هذه النوابض قيادة سلسة من خلال ثنيها بوزن أقل من الوزن المطلوب. وهي لا تزال تُستخدم في بعض المركبات المتخصصة حيث تكون الراحة هي المفتاح.

2. زنبرك نصف بيضاوي الشكل

النوابض شبه الإهليلجية هي أكثر النوابض الورقية شيوعاً. وهي تشبه قوس الرامي. ستجدها في العديد من الشاحنات وسيارات الدفع الرباعي. هذه النوابض صلبة ويمكنها تحمل الأحمال الثقيلة مع توفير بعض المرونة لقيادة أكثر سلاسة.

3. زنبرك ربع بيضاوي الشكل

الزنبركات الإهليلجية الربعية هي نصف حجم الزنبركات شبه الإهليلجية. وغالباً ما تستخدم في أزواج. أحد طرفيها ثابت، بينما الطرف الآخر حر الحركة. هذه النوابض رائعة للشاحنات الخفيفة وبعض السيارات الرياضية. فهي توفر المساحة مع توفير دعم جيد في نفس الوقت.

4. زنبرك أوراق بيضاوي الشكل ثلاثي الأرباع

تجمع الزنبركات الإهليلجية ثلاثية الأرباع بين الزنبرك شبه الإهليلجي والزنبرك الإهليلجي الربعي. وهي ليست شائعة ولكنها توفر توازناً فريداً بين القوة والمرونة. تستخدمها بعض السيارات الكلاسيكية للحصول على قيادة أكثر ليونة.

5. الزنبرك الورقي المستعرض

تعمل النوابض الورقية المستعرضة بعرض السيارة وليس بطولها. وتستخدم في بعض السيارات الرياضية وسيارات السباق. تساعد هذه النوابض على تقليل الوزن ويمكنها تحسين التحكم. إنها طريقة ذكية لتوفير المساحة في تصميم السيارة.

الفئة الثالثة نوابض الأقراص

الزنبركات القرصية، المعروفة أيضاً باسم غسالات بيلفيل، فريدة من نوعها. وهي عبارة عن أقراص مسطحة مستديرة ذات شكل مخروطي طفيف. يمكن لهذه النوابض التعامل مع الأحمال العالية في المساحات الصغيرة. دعونا نلقي نظرة على الأصناف:

1. زنبرك قرص بيلفيل ديسك سبرينغ

نوابض قرص بيلفيل هي المعيار في هذه الفئة. وهي تشبه الوعاء الضحل أو الصحن. عند ضغطها، فإنها تكون مسطحة. يمكن لهذه النوابض دعم الأحمال الثقيلة مع الحد الأدنى من الحركة. وغالباً ما يتم استخدامها في الصمامات والقوابض والوصلات المثبتة بمسامير حيث يكون الشد الدقيق أمراً بالغ الأهمية.

2. زنبرك القرص المنحني الزنبركي

تتميز نوابض الأقراص المنحنية بمنحنى أكثر وضوحًا من نوابض بيلفيل القياسية. يسمح هذا التصميم بانحراف أكثر أهمية ومنحنى خطي أكثر للقوة والانحراف. وهي رائعة للتطبيقات التي تتطلب ضغطاً أولياً أكثر ليونة متبوعاً باستجابة أكثر صلابة.

3. نابض القرص المشقوق

تحتوي نوابض الأقراص المشقوقة على قطع شعاعية حول محيطها. تقلل هذه الفتحات من صلابة الزنبرك وتسمح بانحراف أكبر. وهي مفيدة في التطبيقات التي تتطلب قوة الزنبرك القرصي ولكن مع مزيد من المرونة. ستجدها في قوابض السيارات والآلات الصناعية.

4. نوابض قرص الموجة

تتميز النوابض القرصية الموجية بشكل متموج بدلاً من الشكل المخروطي. وهي توفر قوة أكثر اتساقًا على مدى حركتها. هذه الزنبركات ممتازة للحفاظ على ضغط ثابت في التجميعات الدوارة أو موانع التسرب. وغالبًا ما تستخدم في المحامل وموانع تسرب المضخات.

المواد الشائعة المستخدمة في تصنيع الزنبرك

يمكن أن يؤدي اختيار المواد إلى تحسين أداء الزنبرك أو تعطله. لنلقِ نظرة على المواد الأكثر شيوعاً وسبب استخدامها.

سبائك الصلب

سبائك الصلب هي الخيار المفضل لمعظم النوابض. فهي قوية ومتينة ورخيصة نسبياً. تقدم السبائك المختلفة خصائص مختلفة:

يعتبر الفولاذ المصنوع من الكروم والسيليكون خياراً شائعاً. إنه صعب ويقاوم التعب، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات عالية الإجهاد مثل نوابض الصمامات في محركات السيارات.

فولاذ الكروم والفاناديوم هو سبيكة قياسية أخرى. ومن المعروف عنه أنه يحافظ على قوته في درجات الحرارة العالية، لذا فهو يستخدم في النوابض التي تعمل في البيئات الحارة، مثل تلك الموجودة في الأفران الصناعية.

يُستخدم سلك الموسيقى، وهو فولاذ عالي الكربون، للنوابض الصغيرة. وهو صلب بالنسبة لحجمه، مما يجعله مثالياً للنوابض الدقيقة في الساعات أو الأجهزة الإلكترونية الصغيرة.

الفولاذ المقاوم للصدأ

الزنبركات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بطلة ضد التآكل. إنها الخيار الأفضل للبيئات الرطبة أو المالحة، مثل المعدات البحرية أو الآلات الخارجية.

يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 302 على نطاق واسع. وهو يوفر توازنًا جيدًا بين القوة ومقاومة التآكل، مما يجعله مثاليًا للنوابض في معدات تجهيز الأغذية أو الأجهزة الطبية.

يكتب 316 فولاذ مقاوم للصدأ أكثر مقاومة للتآكل. يُستخدم في البيئات الكيميائية القاسية أو حيثما تكون هناك حاجة إلى نظافة شديدة، مثل تصنيع المستحضرات الصيدلانية.

المواد البلاستيكية والمركبة

النوابض البلاستيكية خفيفة الوزن ومقاومة للتآكل. كما أنها غير موصلة للكهرباء، مما يجعلها مفيدة في الأجهزة الإلكترونية أو حيثما تتسبب النوابض المعدنية في حدوث تداخل.

النايلون هو بلاستيك عادي للنوابض. إنه صعب ويمكنه تحمل الضغط المتكرر بشكل جيد. قد تجد نوابض النايلون في الألعاب أو الأجهزة الميكانيكية خفيفة الوزن.

تكتسب مركبات الألياف الزجاجية شعبية متزايدة. فهي قوية وخفيفة الوزن ولا تتآكل. تُستخدم هذه النوابض في التطبيقات الفضائية حيث كل أونصة مهمة.