فهرس |
وجدت [[النوابض]] المعدنية في العصر البرونزي وذلك كما هو الحال بالنسبة لمعظم الميكانيزمات الأساسية حتى أنه يمكن القول أن النوابض وجدت قبل وجود المعادن، حيث استعمل الخشب سابقا كعنصر ذو بنية مرنة في أقواس الرماية و المنجنيقات في العمليات الحربية. و قد أصبحت النوابض الدقيقة ضرورية جدا في عصر النهضة الأوروبية وذلك في صناعة الساعات الدقيقة حيث شهد القرن الرابع عشر تطورا كبيرا جدا في علم و فن صناعة الساعات، كما أن الأسلحة النارية كانت أيضا مجالا مهما شجع تطور صناعة النوابض. و في القرن الثامن عشر كانت الحاجة لكمية كبيرة من النوابض الدقيقة و ذات السعر المنخفض، حيث كانت صناعة النوابض يدوية في غالب الأحيان أما بالنسبة للوقت الحالي فان النوابض تصنع بشكل واسع من سلك الموسيقى (ASTM A228 (0.8 0.95% C)) أو ماشابه. طورت منهجيات التصنيع حاليا بشكل كبير بحيث نجد اليوم النوابض منتشرة في كل مكان و سمحت التقنيات الموجهة بالحاسوب بإنتاج صفائح أو أسلاك نابضية حسب الكمية المطلوبة خلال أسابيع.
فولاذ النوابض هو خليطة معدنية متوسطة الكربون ذات إجهاد حد خضوع عالي جدا. وهذا يسمح للعناصر المصنوعة من فولاذ النوابض أن تعود إلى شكلها الأصلي على الرغم من الفتل أو الانحناء الذي تتعرض له. السيليكون هو المكون الأساسي لمعظم خلائط فولاذ النوابض مثال على ذلك فولاذ النوابض المستخدم في السيارات (AISI 9255 DIN ، UNI 55Si7 AFNOR 55S7 ) يحتوي على 1.50%-1.80% سيليكون 0.70%-1.00% منغنيز 0.52%-0.60% كربون. إن معظم العناصر المصنوعة من فولاذ النوابض تقسى و تراجع حتى قساوة 45 على مقياس روكويل. المواد النابضية غالبا ماتصنع من الفولاذ عالي الكربون أو الفولاذ الخلائطي أو الفولاذ المقاوم للصدأ(الستانلس ستيل)، خلائط النحاس و خلائط النيكل. الفولاذ النابضي الأكثر استخداما هو ASTM A228 (0.8 0.95% C) المعروف باسم سلك الموسيقى(music wire)
النوابض هي من العناصر الميكانيكية الأساسية و التي تشكل أساس لعدة أنظمة ميكانيكية. يمكن تعريف النابض بأنه عنصر مرن يبذل قوة مقاومة عندما يتغير شكله. معظم النوابض خطية و تخضع لقانون هوك: F=KΔ حيث Fقوة رد الفعل، Δ هي الإزاحة، و K هو ثابت النابض. و يوجد نوابض غير خطية
أولاالنوابض السلكية 1 النوابض الملفوفة: تكون ذات مقطع دائري. أما إذا كان الفراغ محدود مثل نابض الصمام ذاتي الحركة تكون ذات مقطع مربع و إذا كان الفراغ محدود جدا و الحمولة كبيرة يمكن استعمال رنديلة بيلفيل
• النوابض القابلة للانضغاط: وهي نوابض ذات ملف حلزوني مفتوح تتحمل الحمولات الضاغطة. و ممكن أن تكون اسطوانية، مخروطية، على شكل برميل، أو مقعرة الشكل
• النوابض القابلة للتمدد: وهي نوابض ذات ملف حلزوني مغلق (أو مفتوح) تتحمل حمولات الشد. و يججب أن يراعى عند تصميمها الإجهادات الابتدائية، الإجهادات على الخطافات، طرق اللف الخاصة، تسامح الشد الأعظمي عند التركيب.
• النوابض القابلة للفتل: وهي نوابض تعطي ضغط في اتجاه دائري (عزم دوران) يسمى أيضا النابض المحرك، (نابض الطاقة)
2 تشكيلات سلكية: ثانياالنابض المنبسط Flat Stock Springs النوابض الصفيحية:
النابض الصفائحي(LEAF SPRING) يمكن تصميم النابض الصفيحي المبين بالشكل بحيث يكون له خواص متقدمة. و هو نابض غير خطي مفيد جدا للآليات و التي يجب أن تتناسب فيها النوابض مع مجال واسع من التحميل كالشاحنات.
جامعة حلب كلية الهندسة الميكانيكية قسم علم المواد الهندسية
Alooosh