نابض: الفرق بين النسختين
| [نسخة منشورة] | [نسخة منشورة] |
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
تحديث |
ط بوت:وصلة داخلية إلى لغة أخرى مكتوبة كوصلة خارجية |
||
سطر 1:
{{لع|مص=زمْبَلِك (للدوّار)، سوستة (للقائم)}}
'''النابض'''<ref>[http://www.ldlp-dictionary.com/dictionaries/word/4414821/Al-Moufid%20(En/Ar)/spring «المفيد»] {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20180613184637/http://www.ldlp-dictionary.com/dictionaries/word/4414821/Al-Moufid%20(En/Ar)/spring |date=13 يونيو 2018}}</ref><ref>معنى نابض؛ [[المعجم الوسيط]].</ref> {{جمع|نَابِضَات، نَوَابِض}} أو '''الزُنْبُرُك''' {{جمع|زُنْبُرُكَات}} أو '''الرفاص''' {{جمع|رَفَّاصَات}}<ref>[http://applications.emro.who.int/UMD-Joomla/Search%20Engine/Forms/MeaningResults.aspx?QueryID=2&TermID=82d1e629-eb4a-4866-8bb7-37efe3f6a3d7 المعجم الطبي الموحد] {{وصلة مكسورة|تاريخ= مايو 2019 |bot=JarBot}}</ref> هو عبارة عن سلك ملوي بشكل [[حلزون (توضيح)|حلزون]]ي، يتَّخذ في مختلف [[آلة|الآلات]] و[[مرتبة|مراتب]] [[سرير|الأسِرَّة]] وغيرها.
[[ملف:Ressort de compression.jpg|تصغير|النوابض ال[[انضغاط]]ية.]]
==التاريخ==
وجدت نماذج [[معدن|معدنية]] في العصر البرونزي وذلك كما هو الحال بالنسبة لمعظم الميكانيزمات الأساسية، وقد تم استخدام نوابض بسيطة جدا وغير لولبية عبر التاريخ حتى أن أغصا[[النوابض اللولبية]] في وقت مبكر من القرن الخامس عشر. وذلك باستبدال نظام الأوزان الذي استخدم بشكل واسع في تشغيل الساعات بنظام النوابض الملفوفة. وقد أصبحت النوابض الدقيقة ضرورية جدا في عصر [[عصر النهضة|النهضة الأوروبية]] وذلك في صناعة الساعات الدقيقة حيث شهد القرن الخامس عشر تطورا كبيرا جدا في علم وفن صناعة الساعات. كما أن الأسلحة النارية كانت أيضا مجالا مهما شجع على تطور صناعة النوابض.
و في القرن الثامن عشر كانت الحاجة لكمية كبيرة من النوابض الدقيقة وذات السعر المنخفض، حيث كانت صناعة النوابض يدوية في غالب الأحيان أما بالنسبة للوقت الحالي فان النوابض تصنع بشكل واسع من سلك الموسيقى ([[الجمعية الأمريكية لاختبار المواد]] A228 (0.8 0.95% C)) أو ما شابه.
سطر 101:
[[ملف:Ressort spiral theorique.svg|تصغير|يسار|400بك|النوابض القابلة لل[[فتل]]]]
وهي نوابض تعطي ضغط في اتجاه دائري ([[عزم الدوران|عزم دوران]]) يسمى أيضا النابض المحرك أو (نابض الطاقة) وهي وشائع حلزونية يمينية أو يسارية بحيث يلتف عند التحميل من الموقع الحر نحو الموقع الملفوف. إن تحميل النابض يؤدي إلى انخفاض في قطره وزيادة في طوله، هذه التغيرات في شكل النابض يجب أن تكون محسوبة بشكل دقيق لمعرفة الانحناء الذي سيتعرض له ساعد النابض. كما يجب ترك فراغ طفيف بين حلقات النابض وذلك من أجل منع الاحتكاك بين هذه الحلقات والذي قد يؤدي إلى تعديل عزم الفتل ومقدار الانحراف.
والنوع الخاص من نوابض الفتل المسمى بنابض الفتل المزدوج يملك فراغ بين الملفات لتقليل الاحتكاك. حيث أن نوابض الفتل المزدوج تتألف من ملفين أيمن وأيسر متصلان ببعضهما البعض ويعملان بالتوازي.
إن النوابض الحلزونية التي تستخدم لتطبيق عزم دوران أو لتخزين الطاقة التدويرية تدعى غالبا بنوابض الفتل أو الفتل المزدوج. عزم الدوران هو بالتعريف القوة التي تؤدي إلى الدوران.
سطر 117:
==== تشكيلات سلكية ====
التشكيلات السلكية هي أطوال وأشكال خاصة من [[سلك|الأسلاك]] مشكلة ومحنيّة لأغراض معينة. وليس هناك حدود لإمكانيات الأشكال الممكن إنتاجها بهذه الطريقة، مثل الخطاف مثلا، كما يوجد عدة أشكال أخرى.
=== ثانياالنوابض المسطحة ===
سطر 134:
== فولاذ النوابض ==
[[صلب (سبيكة)|فولاذ]] النوابض هو خليطة معدنية ذات إجهاد [[حد الخضوع|حد خضوع]] عالي جدا MPa) 1000- 1400) يصنع عادة من [[الفولاذ المقسى]] أو المقسى والمراجع لكن معظم النوابض تصنع من [[الفولاذ الملدن]] (المخمر) ومن ثم يتم تقسيتها ومراجعتها بعد عملية التشكيل. وهذا يسمح للعناصر المصنوعة من فولاذ النوابض أن تعود إلى شكلها الأصلي على الرغم من الفتل أو الانحناء الذي تتعرض له.
'''و فولاذ النوابض حرفيا،''' هو الفولاذ المستخدم في صناعة النوابض يمتلك هذا النوع من الفولاذ 0.95%-0.4% كربون مع أو بدون وجود عناصر خلائطية أخرى وبالتالي هناك فولاذ كربوني وفولاذ خلائطي، غالبا ماتصنع المواد النابضية من الفولاذ الكربوني عالي الكربون أو الفولاذ الخلائطي أو [[فولاذ مقاوم للصدأ|الفولاذ المقاوم للصدأ]](الستانلس ستيل)، خلائط [[نحاس|النحاس]] وخلائط [[نيكل|النيكل]].
الفولاذ النابضي الكربوني الأكثر استخداما هو ASTM A228 (0.8 0.95% C) حسب الترميز الأمريكي والمعروف باسم "[[music wire]]" أو "سلك الموسيقى"
أما المكون الأساسي لمعظم خلائط فولاذ النوابض هو [[سيليكون (توضيح)|السيليكون]] 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 وتراجع حتى قساوة 45 على مقياس روكويل C.
تمتلك هذه الأنواع من الفولاذ إجهاد خضوع مرتفع، كما يمكن درفلتها على البارد لتحسين حد المرونة بشكل أفضل، وهذا النوع من الفولاذ غير قابل للحام بسبب زيادة نسبة الكربون فيه.
كما يمكن أن يصنع من مواد مثل [[مطاط|المطاط]] و[[اليوريتان]] نوابض اسطوانية غير ملفوفة. وتم تطوير بعض المواد [[خزف|السيراميكية]] لصنع نوابض تتحمل درجات الحرارة العالية جدا، كما يتم حاليا اختبار [[ليف زجاجي|ألياف الزجاج]] ذات الاتجاه الواحد لإمكانية استخدامها في صناعة النوابض. [[تيتانيوم|التيتانيوم]] هو الأكثر كلفة ثم فولاذ كروم سليكون وكروم فاناديوم ثم سلك الموسيقى ثم الفولاذ المراجع بالزيت.
=== اختيار مواد النوابض ===
سطر 146:
بشكل أساسي إن بيئة العمل للنابض تعتبر من أكثر الاعتبارات أهمية في اختيار مادة النابض الملائمة. من أجل الاختيار الناجح لمادة النابض يجب أن تكون هذه المادة ملائمة للبيئة المحيطة ومقاومة لتأثيرات الحرارة والتآكل دون حدوث انخفاض زائد في أداء النابض. إن التآكل ودرجات الحرارة المرتفعة تخفض من وثوقية النابض. وبالتالي يجب تحديد تأثير الحرارة على مواد النوابض.
على الرغم من أن هناك [[مادة|مواد]] محددة تم اعتبارها كمواد نابضية، إلا أنها ليست خلائط مصممة لهذا الغرض. المواد النابضية هي خلائط عالية المقاومة، والتي تبدي عادة أعلى مقاومة في نظام الخليطة.
مثلا : في [[صلب (سبيكة)|الفولاذ]] يمكن اعتبار الفولاذ متوسط وعالي الكربون كمواد نابضية، ويمكن أيضا بالنسبة للخلائط النحاسية اعتبار خليطة البيريليوم-نحاس كمواد نابضية، وبالنسبة للتيتانيوم يمكن استخدام الخليطة Ti-13V-11Cr-3A1 المشكلة على البارد والمزمنة.
تمتلك المادة المعدة لتصنيع النوابض عادة مواصفات مقاومة عالية و[[حد مرونة]] مرتفع لأن النابض هو بنية مرنة مصممة لتحمل تشوهات كبيرة أي يجب أن تمتلك المواد النابضية مجال مرونة واسع.
و يوجد عوامل أخرى مثل مقاومة التعب والتكلفة وتوفر المواد وقابلية التشكيل ومقاومة التآكل والخواص المغناطيسية والناقلية الكهربائية يمكن أن تكون هامة ويجب أن تؤخذ بعين الاعتبار في ضوء التكلفة\الفائدة.
سطر 155:
في الخلائط الفولاذية والتي تشكل فيها تكلفة المعالجة جزء كبير من الكلفة الإجمالية، يمكن أن تتراوح جودة السطح في مجال كبير نسبيا.
يمكن أن يصل عمق العيوب السطحية إلى %3.5 من قطر السلك في الأنواع التجارية (ASTM A-227 & A-229). كما يمكن الحصول على عدة مستويات متوسطة للجودة، والمستويات العليا للجودة المتمثلة بنوابض الصمامات والنوابض الموسيقية يفترض أن لا تحتوي سطوحها على العيوب. تجدر الإشارة إلى أن لعملية الكربنة والنترجة والعمليات المماثلة تأثير سلبي على السطوح ومقاومة النابض للتعب، ومن ناحية أخرى فإن جودة سطح المادة يكون تابعا للعناية والحذر في عمليات الإنتاج والمعالجات اللاحقة وبالتالي فإن تكلفة المنتجات ذات السطوح الجيدة والمقاومة لحمولات التعب تكون أكبر من تكلفة المنتجات التجارية يوجد عدد محدود من الخلائط الصالحة للاستعمال لتصنيع النوابض. يجب أن تتمتع المادة النابضية المثالية بمقاومة شد عالية وبحد خضوع عالي وعامل مرونة منخفض من أجل الحصول على إمكانية تخزين طاقة كبيرة (المساحة تحت الجزء المرن من مخطط الإجهاد- انفعال). من أجل الحمولات الديناميكية للنابض فإن خاصية مقاومة التعب للمادة لها الأهمية الأولى. وهناك عوامل أخرى يجب أن تؤخذ في عين الاعتبار كالكلفة، توفر المادة، قابلية التشكيل، مقاومة التآكل، النفوذية المغناطيسية والناقلية الكهربائية. وبالتالي فإنه يجب اختيار مواد النوابض بحذر وذلك للحصول على حل وسط بين هذه العوامل.
إن المقاومة العالية للشد ونقطة الخضوع تتحقق عادة في خلائط الفولاذ ذي الكربون المتوسط أو العالي. أما بالنسبة [[
بالنسبة لخلائط النحاس فإن خليطة البريليوم – نحاس وخليطة الفوسفور- برونز تصلح عادة لتصنيع النوابض. النوابض الصغيرة التي تتحمل قوى قليلة تصنع عادة بالسحب على البارد وتكون أسلاك دائرية المقطع أو مستطيلة المقطع أو من صفائح رقيقة مدرفلة على البارد.
سطر 163:
== مستقبل النوابض ==
إن التطور السريع في صناعة [[حاسوب|الحواسب]] و[[هاتف محمول|الأجهزة الخلوية]] دفع مصنعي النوابض إلى تطوير هذه الصناعة لإنتاج نوابض صغيرة جدا، إن النوابض التي تدعم المفاتيح في لوحات المفاتيح ضرورية، لكن هناك تطبيقات أقل وضوحا أيضا، فعلى سبيل المثال طور صانعو معدات الاختبار المستخدمة في منتجات أنصاف النواقل تقنية وصل بواسطة النوابض الميكروية.
تستخدم المعدات الطبية نوابض صغيرة جدا وقد طورت نوابض لولبية لكي تستخدم في النهاية المدخلة في عمليات [[التنظير]] و[[القثطرة]] هذه النوابض مصنوعة من أسلاك بقطر 0.03 mm وقطر النابض 0.092 mm أي ما يعادل قطر [[الشعرة البشرية]]. إن الشركة اليابانية التي طورت هذا النابض تحاول أن تجعله أصغر.
إن أقصى تصغير للنوابض أنجز حتى الآن تم في عام 1997 بواسطة الكيميائي النمساوي ([[برنارد كروتلر]])، حيث صنع نابضا جزيئيا بواسطة 12 ذرة [[كربون]] وربط جزيئة [[فيتامين]] B12 إلى كل نهاية من السلسة بواسطة ذرة [[كوبالت]] في الحالة الحرة تأخذ السلسة شكلا متعرجا، وعند وضعها في الماء تنثني على بعضها وبإضافة مركب (سيكلودكسترين) يؤدي إلى عودة السلسة إلى الحالة الحرة. لا يوجد تطبيق عملي لهذا النابض حتى الآن ولكن البحث مستمر.
سطر 183:
== وصلات خارجية ==
*[[:en:Spring steel|Spring steel]]
*http://www.engineersedge.com/spring_general.htm
| |||