Promlebedka.ru

Авто ДРайв
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какие бывают нажимные пружины

Какие бывают нажимные пружины


В ноябре 2017 года произведена модернизация производственных мощностей ООО «ПРУЖИНА.RU». В 2016.

В связи с расширением производственных мощностей обновлен список открытых вакансий в нашей.

Примите наши искренние поздравления с наступающим Новым 2017 годом!
Пусть наступающий год.

На нашем сайте создан новый раздел «Чертежи пружин и изделий из проволоки», мы надеемся, что он.

Рады представить вам для ознакомления свежие материалы нашего сайта в виде статей, новые.

Пружина. Виды и применение. Жесткость и нагрузка. Особенности

Пружина – упругий, обычно витой элемент механизмов, отвечающий за возврат приложенного усилия. В зависимости от способа навивки работает в направлении сжатия или растяжения.

Виды пружин
По конструктивному признаку осуществляется классификация пружин на несколько разновидностей:
  • Винтовые.
  • Торсионные.
  • Спиральные.
  • Тарельчатые.
  • Волновые.

Винтовые являются самыми широко распространенными. Они имеют форму трубки. Элемент получают методом навивки проволоки или прута на цилиндрический шаблон. После чего заготовка поддается закалке и отпуску. В зависимости от способа навивки зависит направление работы пружины. Наличие зазоров между витками позволяет ее использовать как элемент сжатия. Примером являются пружины в шариковых ручках, подвесках автомобилей, мототранспорта. При плотной навивке пружина срабатывает на растяжения. Такие элементы имеют на краях проушины зацепы. Их используют в механизмах автоматического закрывания двери.

Торсионные имеют аналогичное устройство, что и винтовые. Однако они устроены так, чтобы срабатывать на кручение и изгиб. Концы таких пружин сделаны удлиненными для зацепа при установке. При воздействии на скручивание элемент противодействует. Торсионные пружины, к примеру, используются в сложных механизмах закрывания дверей.

Спиральные имеют форму ленты закрученной в спираль. Этот элемент применяется для накопления энергии. При установке в механизм он закручивается, накапливая за счет своей упругости энергию на раскручивание. Именно такие пружины применяются в часовых механизмах, работающих на заводе без использования электрического источника энергии. Также их используют в ручных стартерах бензопил, мотокос для возврата шнура обратно и т.п.

Тарельчатая пружина имеет вид шайбы выгнутой под конус. За счет упругости металла она противодействует сжатию. Они постоянно подпирают гайки или другие комплектующие. Это достаточно редко применяемый элемент, однако он получил широкое распространение в механизмах рулевых реек большинства автомобилей.

Волновые представляют собой ленту уложенную по синусоиде, то есть волной. Она навивается по кругу, как и винтовые изделия. Однако благодаря волнообразной укладки при сжатии, она воздействует обратно одинаково по всей плоскости без стремления уйти в сторону. Такое ее качество важно при изготовлении точных механизмов. Волновой элемент также может изготавливаться в виде незамкнутого кольца или тарельчатой пружины с синусоидой.

Классификация пружин по способу нагрузки

Более важным параметром, чем само устройство пружины, является способ ее нагрузки. При изготовлении различных механизмов возможно предусмотреть установку в него пружины практически любого устройства, главное чтобы она подходила по способу нагрузки.

Выполняется классификация пружин на следующие разновидности по воздействию:
  • Изгиб.
  • Кручение.
  • Растяжение.
  • Сдавливание.

Пружины изгиба противодействуют на усилие, нацеленное на их изгиб. Это качество используется для поджатия деталей механизмов между собой. Примером являются тарельчатые пружины.

Кручения оснащаются удлиненными ровными краями зацепами, которые фиксируются в механизмах. При попытке изменения их нормального положения в любую сторону они за счет упругости навивки основного тела возвращаются обратно. Примером таких элементов выступают торсионные пружины в бельевых прищепках.

Сжатия и растяжения имеют похожее устройство и отличаются только величиной зазора между витками навивки. Элемент сжатия при сдавливающем воздействии оказывает противодействие. Именно такой тип пружин используется в прижимных клавишах. Пружина растяжения наоборот стремится принять свою нормальную форму на действие направленное на ее удлинение. Она используется в конструкции кроватей раскладушек, спусковых механизмах огнестрельного оружия.

Из чего сделана пружина

Для производства пружин применяется специализированная проволока, имеющая повышенные параметры упругости. Из нее делают все виды пружин, кроме тарельчатых. Последние изготавливаются путем штамповки по листовой стали.

Пружинная проволока производится методом проката из определенного стального сплава. Благодаря специализированному составу, после термообработки, готовое изделие не ломается при механическом воздействии в приделах расчетных нагрузок. Также оно приобретает повышенную устойчивость к снижению упругости после многократной деформации. Однако все пружины без исключения поддаются износу. Он проявляется в виде потери упругости. Со временем они перестают принимать, после деформации, свое изначальное положение, поэтому нуждаются в замене.

Читать еще:  Калина кросс или лада х рей
Жесткость пружин
Рабочая жесткость пружины зависит от ряда параметров:
  • Химического состава металла.
  • Способа термической обработки.
  • Диаметра применяемой проволоки.
  • Числа витков.
  • Частоты витков.

Одним из самых важных параметров при выборе пружины является коэффициент ее жесткости. Он определяет, какое усилие требуется для сжатия или растяжения готового изделия. Этот параметр является следствием сложных инженерных расчетов, учитывающих множество показателей механизма, в который необходима установка пружины. Для рядового пользователя более привычной выступает оценка по уровню стойкости измеряемой в единицах веса. Большинство пружин просто оценивают по тому, какой массы груз может ее полностью деформировать.

Если пружина будет подходить к механизму по длине и диаметру, но при этом для ее деформации нужно значительно большее усилие, чем требуется, то система не сможет работать. По сути, развиваемое прижимное усилие не способно вызвать отклик упругости. Если же наоборот жесткости пружины окажется недостаточно, то растянувшись под нагрузкой, она не вернется обратно. Аналогичная ситуация будет и при сжатии.

Жесткость всех видов пружин зависима от температуры. При их подборе оптимально проводить оценку жесткости в той температуре, в которой она будет использоваться. Чем теплее, до определенного порога устойчивости металла, тем выше упругость. При охлаждении структура металла меняется, и пружины приобретают меньший ход и повышенную хрупкость. При эксплуатации в обычных условиях это почти незаметно. Однако такое качество явно проявляется в случае использования тонких пружин в условиях Севера.

Как сделать пружину в домашних условиях

Практически в каждом механизме, где применяется пружина, она имеет свои параметры диаметра и высоты. Вследствие этого после ее износа возникают трудности с заменой. Для достаточно современных механизмов пружины можно заказать у поставщика запчастей, но для старых уже снятых с производства это невозможно.

В таком случае пружину можно изготовить самостоятельно. Для ее производства в домашних условиях требуется наличие пружинной проволоки. Так как она чаще продается на вес от 1 кг, то этого излишне много для получения одной пружины. В таком случае можно приобрести в хозяйственном или автомагазине любую пружину сделанную из проволоки нужного диаметра. Используя ее как источник материала можно изготовить изделие требуемых параметров повторив фабричную технологию в упрощенном варианте. При термообработке пружин на производстве их нагрев и охлаждение делается с точным контролем температуры измерительным оборудованием. В домашних условиях можно приблизительно контролировать нагрев металла по цвету побежалости. При разной температуре тот меняет свой цвет. Сначала он сереет, потом синеет, краснеет, желтеет и становится почти белым.

Пружина донор разогревается любым доступным способом. Можно использовать горн, газовую или бензиновую горелку. Она греется до темно-красного цвета побежалости, после чего оставляется остывать на воздухе. Такая термообработка называется отжиг. Структура металла пружины меняется, и он становится податливым. Благодаря этому она легко разматывается на проволоку.

Далее проволока наматывается на шаблон нужного диаметра. В его качестве может использоваться прут, болт и т.д. Витки делаются вплотную. Затем заготовка снимается с бланка и из нее формируется необходимая пружина. Если она должна работать на сжатие, то витки разводятся. При изготовлении пружины растяжения в ней формируются проушины. Если же изготавливается торсионное изделие, то края оставляются длинными и ровными.

После этого заготовка снова разогревается до темно-красного цвета и остужается в машинном масле. Это закаляет металл, делая его снова твердым, упругим, но хрупким. Затем изделие снова греется горелкой, но уже до светло-серого цвета и оставляется остужаться на воздухе. В результате металл отпускается. Он сохраняет упругость, но теряет хрупкость. В таком виде изделие уже может использоваться по назначению.

Формы витых пружин
Витые пружины бывают:
  • Цилиндрические.
  • Конические.

Навитые на бланк пружины могут иметь не только правильную цилиндрическую форму, но и коническую. В ней каждый новый виток уже предыдущего. Такое изделие применяется в том случае, если на него дополнительно ложиться поддерживающая функция. Оно не только срабатывает на возврат при деформации, но и работает как опора. Конические пружины можно встретить на дорожных классических велосипедах, где они поддерживают сидение.

Читать еще:  Как сбросить настройки автосигнализации томагавк

Цилиндрические и конические пружины могут быть обычными или составными. Составные являются сдвоенными. Это соединенные вместе 2 пружины разного диаметра. Одна располагается снаружи, а вторая ставится между ее витками. Таким образом, они работают вместе, обеспечивая необходимый уровень жесткости.

Категории пружин по характеру нагрузки

Пружины одного конструкционного вида могут отличаться по виду нагрузки. Поэтому часто встречается и следующее разделение на типы.

  • Пружины сжатия и растяжения. При приложении усилия сжимаются (растягиваются) и стремятся вернуться в исходное состояние. Используются почти повсеместно, так что если вы ищете классическую винтовую пружину, вам стоит купить пружину сжатия или растяжения.
  • Пружины изгиба. Работают на изгиб при малых изменениях габаритов самой пружины. К ним относятся некоторые виды торсионов, тарельчатые пружины.
  • Пружины кручения. Работают на скручивание. Примерами являются торсионные пружины кручения, пружины в канцелярских степлерах, бельевых прищепках и т.д.

Сравнение

Параметры/КонструкцияЗависимый блокНезависимый
ЦенаНизкаяЧем выше плотность пружин, тем выше цена. ТФК не сильно дороже Bonnel.
Вес спящего90-120 кг. В некоторых случаях до 150 кг.От 110 кг (ТФК) до 170 кг (S2000)
ЖесткостьНизкая.Чем больше пружин, тем выше жесткость.
Срок службыЗависит от наполнителей, в среднем около 5-7 лет.До 10 лет с качественными наполнителями и при аккуратном обращении.
Эффект волны и гамакаПрисуствуетОтсутствует
КомфортБазовыйПовышенный
ШумВозможенОтсутствует
ВыносливостьБазовый уровеньЧем выше плотность пружин, тем она выше.
Ортопедические качестваБазовыеВысокий уровень. Чем выше плотность расположения пружин, тем они более выраженные.
ТранспортировкаЕсть модели в рулонеЕсть модели в рулоне
Кому подходитДля сна в одиночку людям стандартного телосложения без проблем со сном и осанкойДля комфортного сна в одиночестве и в паре. Имеются разнообразные типы блоков для разного телосложения. Подойдут в качестве профилактики при признаках нарушения осанки и болях в спине.
Когда рекомендуется к покупкеКогда нужен самый дешевый вариант не ниже 16 см для организации временного спального места. Например, для гостей или во время ремонта.Подходит для ежедневного сна

Классификация

По характеру действующей на них нагрузки пружины бывают следующих видов:

  • Пружины сжатия – под нагрузкой уменьшают свою длину, в свободном состоянии витки не касаются друг друга.
  • Пружины расширения наоборот увеличивают свою длину вследствие нагрузки. При отсутствии приложенной силы витки сомкнуты.
  • Пружины кручения могут быть двух разновидностей: торсионные – в форме стержня, работающего на кручение, и витые. Примеры последних – это металлические элементы в прищепках для белья или мышеловках.

В зависимости от исполненной конструкции пружины могут быть витые конические – такие применяются в качестве амортизаторов, и витые цилиндрические – винтовые, например в степлерах или дыроколах. Пластинчатые используются как рессоры, а спиральные в механических часах. Пружины тарельчатые применяются при приложении значительной силы, но малой деформации, например в подъемных кранах. Кроме того есть плоские и торсионные разновидности этих изделий.

Какими бывают стяжки для пружин?

Инструменты для выполнения стяжки пружин делятся на 2 основных группы и могут быть:

  • Стационарными – предназначены для станций технического обслуживания.
  • Переносными – используются обычными пользователями.

С точки зрения метода фиксации пружины, стяжки делятся на следующие разновидности:

  • Центральные – имеют резьбовой стержень или гидравлический цилиндр, которые, находясь в рабочем состоянии проходят через центральную часть пружины. Захват пружины обеспечивается специальными «чашками» или дисковыми упорами.
  • Макферсон – предполагают размещение резьбового стержня или гидравлического цилиндра в рабочем состоянии за пределами пружины. В качестве захватов для пружины используются крючья или С-образные упоры, действующие по принципу консоли.

Стяжки центрального типа могут использоваться только при обслуживании пружин в подвесках стандартной схемы, при условии отдельного размещения пружины и амортизатора. В свою очередь модели макферсон могут применяться при работе с объединенными амортизаторными стойками.

Читать еще:  Как передвинуть каркасный дом

Что касается типа привода, то на выбор пользователей предлагаются модель механического (в виде резьбового стержня) или гидравлического (с гидроцилиндром усилием до 2-х тонн) типов. Последний вариант предназначен для обслуживания грузовых автомобилей и сельскохозяйственной техники.

Ассортимент инструментов и приспособлений предлагает возможность покупки недорогого универсального набора. Комплект инструментов может включать в себя необходимые составляющие в виде рабочего цилиндра и зажимов с фиксаторами, а также специальные адаптеры, ключи и так далее.

Пружины благодаря своим упругим свойствам получили широкое применение в различных машинах и приборах. Они предназначены для

  • создания достоянной силы нажатия и натяжения между деталями машин или прибора (во фрикционных передачах, муфтах, тормозах и т. п.);
  • виброизоляции и амортизации ударов (амортизаторы, буферы, рессоры и т. п.);
  • аккумулирования энергии с последующим использованием пружины как двигателя (часовые и прочие пружины);
  • измерения сил (в динамометрах и других измерительных приборах).

По конструкции различают, пружины:

  • винтовые — цилиндрические одножильные, многожильные и составные, конические и фасонные;
  • тарельчатые;
  • плоские спиральные;
  • листовые рессоры.

Винтовые пружины изготовляют из проволоки в большинстве случаев круглого, а иногда прямоугольного сечения. Материал проволоки для пружин — стали (ГОСТ 14959-69): высокоуглеродистые 65, 70, 75, марганцовистые 65Г, 55ГС, кремнистые 55С2, 60С2, 60С2А, 70СЗА, хромомарганцовистая 50ХГ, хромованадиевая 50ХФА, кремневольфрамистая 65С2ВА и кремнийникелевая 60С2Н2А. Для пружин, работающих в химически активной среде, применяют проволоку из бронз БрКМцЗ-1, БрОЦ4-3 и др.

Рис. 1

Винтовые цилиндрические одножильные пружины (рис. 1) широко применяют в общем машиностроении, так как они просты по конструкции и удобны при установке их на рабочее место. Чаще других применяют пружины из проволоки круглого сечения, так как напряжения и деформации в них распределяются более равномерно и стоимость их по сравнению с другими пружинами наименьшая. Пружины из проволоки квадратного или прямоугольного сечения применяют лишь при больших сжимающих нагрузках. Назначение винтовых цилиндрических пружин различное. Винтовые многожильные (рис. 2, а) и составные (концентрические) пружины (рис. 2, б) применяют при больших нагрузках в целях уменьшения габаритных размеров, а винтовые конические (рис. 2, в) и фасонные — при необходимости иметь переменную жесткость. Тарельчатые пружины (рис. 2, г) составляют из конусных дисков (тарелок). Применяют при больших нагрузках и относительно малых габаритных размерах, например в качестве буферов в различных амортизаторах. Тарельчатое пружины нормализованы ГОСТ 3057—79. Материал пружин — кремнистая сталь 60С2А. Плоские спиральные пружины (рис. 2, д) изготовляют из тонкой высококачественной углеродистой стальной ленты. Применяют в качестве заводных для аккумулирования энергии завода, которая используется в часовых механизмах, автоматическом оружии и т. д. Листовые рессоры (рис. 2, е) для повышения демпфирующей способности составляют из стальных листов различной длины. Применяют для упругой подвески автомобилей, железнодорожных вагонов и других транспортных средств. Рессоры изготовляют из кремнистой стали 60С2 и 60С2А.

Рис. 2

Так как в общем машиностроении наиболее распространены винтовые цилиндрические пружины из проволоки круглого сечения, то подробно рассмотрим только эти пружины. В зависимости от вида воспринимаемой нагрузки различают винтовые цилиндрические пружины сжатия (см. рис. 1, а), растяжения (см. рис. 1, б) и кручения (см. рис. 1, в). Пружины сжатия навивают с просветом между витками (см. рис. 1, а). Для улучшения работы крайние витки пружины поджимают к соседним виткам и сошлифовывают. Пружины растяжения навивают без просвета между витками с предварительным натяжением, равным ¼. ⅓ от предельной нагрузки. Для соединения с соответствующими деталями машин на концах этих пружин предусматривают прицепы в виде изогнутых витков (см. рис. 1, б) или отдельных деталей требуемой формы, соединяемых с концами пружин. Пружины кручения навивают с просветом между витками, на концах они имеют прицепы (см. рис. 1, в) для соединения с соответствующими деталями машин. Форма прицепов определяется назначением пружины. Разновидности по классам и разрядам винтовых цилиндрических пружин сжатия и растяжения из стали круглого сечения, а также основные параметры и методика определения размеров этих пружин нормализованы ГОСТ 13764-68. 13776-68.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×