زنبرك لولبي

الزنبرك الحلزوني هو جهاز ميكانيكي يُستخدم عادةً لتخزين الطاقة ثم إطلاقها، أو لامتصاص الصدمات، أو للحفاظ على قوة بين الأسطح المتلامسة. وهو مصنوع من مادة مرنة مُشكّلة على هيئة حلزون، ويعود إلى طوله الطبيعي عند زوال الحمل.

تحت تأثير الشد أو الضغط، تتعرض مادة (سلك) الزنبرك الحلزوني للالتواء. ولذلك، تعتمد خصائص الزنبرك على معامل القص .

يمكن استخدام الزنبرك الحلزوني أيضًا كزنبرك التواء : في هذه الحالة، يتعرض الزنبرك ككل لالتواء حول محوره الحلزوني. وبالتالي، تتعرض مادة الزنبرك لعزم انحناء ، مما يؤدي إما إلى تقليل نصف القطر الحلزوني أو زيادته. في هذا الوضع، يكون معامل يونغ للمادة هو الذي يحدد خصائص الزنبرك.

معدل الزنبرك هو مقياس مقدار الحمل (بالرطل) الذي يمكن أن يتحمله زنبرك حلزوني حتى ينضغط بمقدار بوصة واحدة (2.54 سم) . عادةً ما تحدد الشركة المصنعة معدل الزنبرك. فإذا كان معدل الزنبرك 100، فإنه سينضغط بمقدار بوصة واحدة عند تحميله بحمل مقداره 100 رطل (45 كجم) . ^{[ 1 ]}   

أنواع النوابض الحلزونية هي:

• نوابض الشد/التمدد الحلزونية، مصممة لمقاومة التمدد. وعادة ما تحتوي على خطاف أو حلقة في كل طرف للتثبيت.
• نوابض لولبية ضاغطة، مصممة لمقاومة الانضغاط. من الاستخدامات الشائعة لهذه النوابض أنظمة تعليق السيارات .
  • تُستخدم النوابض الحلزونية كنوابض ضغط للأحمال الثقيلة. تُلفّ صفيحة معدنية على شكل حلزوني وملفوف في آن واحد. عند ضغطها، تكون الصفيحة أكثر صلابة من حيث الحواف مقارنةً بملف سلكي، لكن الترتيب الحلزوني يسمح للّفات بالتداخل بدلاً من أن تصطدم ببعضها البعض.
  • النوابض المقوسة (نوابض القوس) هي نوع خاص من النوابض الحلزونية، طُوِّرت في الأصل للاستخدام في دولاب الموازنة ثنائي الكتلة في أنظمة نقل الحركة لمحركات الاحتراق الداخلي . تُطبَّق القوة عبر طرفي النابض. عزم الدوران${\displaystyle M=F\cdot r}$يمكن نقلها حول محور عبر القوة${\displaystyle F}$موجهة على طول هذا المحور الحلزوني وذراع الرافعة إلى نقطة مركز النظام${\displaystyle r}$.
• نوابض الالتواء، مصممة لمقاومة حركات الالتواء. غالباً ما ترتبط بمشابك الغسيل أو أبواب المرآب القابلة للرفع.

تُستخدم النوابض الحلزونية في العديد من التطبيقات، ومن أبرزها:

• زنبركات الانحناء في لوحات مفاتيح الكمبيوتر
• نوابض المرتبة في المراتب ذات النوابض الداخلية
• نوابض لولبية في تنجيد الأثاث

تُستخدم النوابض الحلزونية بشكل شائع في أنظمة تعليق المركبات . هذه النوابض هي نوابض ضغط، وتختلف اختلافًا كبيرًا في قوتها وحجمها حسب الاستخدام. يمكن أن يكون نظام التعليق بالنوابض الحلزونية صلبًا أو لينًا حسب نوع المركبة. يمكن تركيب النابض الحلزوني مع ممتص الصدمات أو بشكل منفصل. في الشاحنات، تسمح النوابض الحلزونية لها بالسير بسلاسة عند عدم التحميل، وعند التحميل تنضغط النابض وتصبح أكثر صلابة، مما يقلل من ارتداد المركبة. كما يُستخدم نظام التعليق بالنوابض الحلزونية في السيارات عالية الأداء لامتصاص الصدمات وتقليل ميلان الهيكل. أما في سيارات الطرق الوعرة، فيُستخدم هذا النظام نظرًا لنطاق الحركة الذي يوفره عند العجلات.

تُعدّ النوابض الحلزونية المستخدمة في المحرك نوابض ضغط، وتلعب دورًا هامًا في إغلاق الصمامات التي تُدخل الهواء وتُخرج غازات العادم من غرفة الاحتراق. ويرتبط النابض بذراع متأرجح متصل بالصمام.

تؤدي نوابض الشد والتمديد الحلزونية المصنوعة من مادة معينة، وقطر سلك وقطر ملف معين، إلى نفس القوة عند التحميل الكامل؛ ويؤدي زيادة عدد اللفات إلى زيادة الطول الحر والطول المضغوط/الممتد بشكل خطي.

يتم صنع النوابض الحلزونية المعدنية عن طريق لف سلك حول قالب مشكل - يتم استخدام أسطوانة لتشكيل النوابض الحلزونية الأسطوانية. 

تُصنع نوابض المركبات عادةً من الفولاذ المُقسّى . تقوم آلة تُسمى "آلة لف النوابض الأوتوماتيكية" بتسخين سلك النابض لتسهيل تشكيله. ثم يُغذّى السلك إلى مخرطة مزودة بقضيب معدني ذي حجم النابض المطلوب. تأخذ الآلة السلك وتوجهه على القضيب الدوار، كما تدفعه عبره لتشكيل عدة لفات. بعد ذلك، يُخرج النابض من الآلة، ويقوم المشغل بوضعه في الزيت ليبرد. ثم يُخضع النابض لعملية تلطيف لإزالة الهشاشة الناتجة عن التبريد. يمكن التحكم في حجم اللفة وقوتها من خلال حجم قضيب المخرطة والمادة المستخدمة. تُستخدم سبائك مختلفة للحصول على خصائص معينة من النابض، مثل الصلابة والتخميد والقوة ^{[ 2 ].}

• بوجي
• ربيع الأوراق
• ممتص الصدمات
• زنبرك (جهاز)
• إمرأة فاتنة
• نظام تيميس
• قضيب الالتواء

• الربيع الحلزوني بقلم ساندور كاباي في مشروع مظاهرات ولفرام .
• معهد تكنولوجيا الربيع
• معهد مصنعي النوابض (أرشيف بتاريخ 28 سبتمبر 2020) على موقع Wayback Machine
• ، البرنامج التعليمي من قبل ديف سيلبرشتاين.
• "تقفز من الصباح إلى الليل" ، أبريل 1949، مقال في مجلة العلوم الشعبية حول أساسيات تصنيع نوابض الملفات الفولاذية.