محاسبه ریلکسیشن ( Relaxation) برای فنر ها

Relaxation for springs

کاهش تنش کاهش “ثابت” فنر یا طول فنر بدون بار است که زمانی رخ می دهد که فنر تحت بارگذاری چرخه ای قرار می گیرد. به یاد بیاورید که ثابت فنر به عنوان نیروی لازم برای تغییر شکل فنر یک واحد طول تعریف می شود.

در فنرهای فلزی تحت کشش دائمی و دماهای بالاتر از دست دادن نیرو رخ می دهد که به آن ریلکسیشن می گویند. این کاهش نیرو با افزایش دما و مدت بار افزایش می یابد. این از دست دادن نیرو به عنوان درصدی از نیروی اولیه “F1” داده می شود.

نمودار زیر روند اصلی ریلکسیشن و سرعت ریلکسیشن را نشان می دهد.روند آرام سازی به گونه ای طراحی شده است که 48 ساعت طول می کشد، اگرچه ریلکسیشن پس از این زمان کامل نمی شود. نمودارهای ریلکسیشن فوابسته به مواد برای تعیین درصد کاهش نیرو در فنرهای فشاری را می توان در DIN EN 13906-1 یافت.

در فرآیند تولید فنرهای مکانیکی، تنش‌های پسماند کششی بالایی ایجاد می‌شود که به طور قابل‌توجهی استحکام فنر و عمر مفید را کاهش می‌دهد. این تنش‌های پسماند نامطلوب تا حدی با عملیات حرارتی حذف می‌شوند. در این فرآیند، فنر به طور یکنواخت زیر دمای تبدیل مواد گرم می شود.

در طول تولید فنر فشرده سازی مارپیچ فرآیند (کلاف سرد) تنش های بزرگ و کرنش های پلاستیکی ابجاد میشود.پس از پایان فرآیند، این فرآیند دائمی است کرنش ها تنش های پسماند ایجاد می کنند که خستگی فنر را محدود می کند و عمر و عملکرد در طول استفاده نامطلوب هستند زیرا باعث افزایش تنش های پسماند کششی می شوند . فنرها در فرآیند شکل‌دهی باعث ایجاد تنش‌های پسماند کششی بر روی سطح سیم پیچ داخلی آن می‌شود در حالی که تنش های پسماند فشاری هستند بر روی سطح سیم پیچ بیرونی ایجاد می شود. ثابت فنر است به عنوان نیروی لازم برای تغییر شکل فنر یک واحد طول تعریف می شود. بنابراین، ریلکسیشن مربوط به نیروی فنر است برای تغییر شکل داده شده کاهش می یابد.