Пружина сжатия что это
Виды пружин сжатия и их параметры
Пружины сжатия наиболее применяемый вид в современной промышленности и автомобилестроении. Благодаря своей конструкции такой вид изделий имеет высокую чувствительность к прикладываемым усилиям, поэтому довольно часто они являются частью манометрической техники и весовых приборов.
Основное назначение пружин сжатия – это накопление энергии, которая вырабатывается в процессе ее сжимания, необходимой для последующего противостояния прикладываемой нагрузке. После окончания воздействия внешних сил изделие восстанавливает свою начальную форму.
Виды пружин сжатия
По конфигурации исполнения различаются следующие виды пружин сжатия:
Для изготовления данных изделий используются определенные марки пружинных сплавов: 60С2А, 55С2, 65Г, Ст70. Диаметр применяемой проволоки (круглой формы) варьируется в диапазоне 0,3-40 мм. Включение термообработки в технологический процесс производства позволяет получать изделия, сохраняющие свою форму и упругие свойства в течение всего времени применения.
Параметры пружины сжатия
Для описания соответствующих характеристик пружины сжатия используются следующие параметры:
Пружины сжатия, конструкции
Цилиндрические пружины
Наиболее распространенный вид используемых пружин имеет форму цилиндра. Для корректной работы данного вида пружины сжатия особенное значение уделяют конструкции крайних витков изделия. Форма этих узлов должна соответствовать определенным параметрам:
плоскость конечного витка должна иметь ровную форму, которая позволяет равномерно распределить опорное усилие, быть перпендикулярной к осевой линии изделия. Такие конструкционные особенности позволяют получить приложение нагрузки в полном объеме, а не одной точке; крайние витки в обязательном порядке изготавливаются в форме законченного кольца, что позволяет избежать смещения нагрузки от центра пружины (появления перекоса); конструкционное исполнение пружинного изделия своей формой должно максимально помогать определению центровки при его установке в опорных деталях.
Конические пружины
Используются в случаях, когда требуется увеличение показателя жесткости с повышением силы сжатия. Данная способность обусловлена разницей диаметров имеющихся витков. Первыми в деформацию включаются самые крупные элементы пружины, которые ложатся на опорную плоскость и тем самым исключаются из рабочего цикла. Жесткость оставшейся пружины многократно увеличивается в связи с уменьшением ее длины и диаметра оставшихся задействованных витков.
Призматические пружины
Характеристики пружин сжатия
Для каждой выпускаемой пружины сжатия имеются определенные характеристики, которые учитываются при подборе места установки пружинного изделия, метода его крепления.
Жесткость
Качественный показатель, характеризующий зависимость возможной деформации изделия от прилагаемой к нему нагрузке. Для пружин сжатия деформация возрастает пропорционально приложенной силе сжимания. В графическом изображении данная зависимость имеет вид прямой линии.
Коэффициент
Указывает на отношение усредненного диаметра изделия к диаметру применяемого материала (проволоки круглого сечения). При увеличенном значении этого параметра появляется риск появления излишнего изгиба при полном сжимании пружины.
Степень нагрузки
При изготовлении пружинного изделия используемый материал подвергается воздействию скручивания, при этом получает определенную нагрузку. Во время изгибания готовое изделие также получает дополнительную нагрузку, которая игнорируется до достижения угла наклона в 10 градусов. При превышении суммарного показателя нагрузки существует риск разрушения пружинного изделия.
Количество витков
Данный параметр влияет пропорционально на величину жесткости изделия. Чем больше активных витков, тем выше показатель жесткости. Минимальное их количество не должно быть меньше двух.
Высота пружины в сжатом и в свободном состояниях
Геометрические показатели изделия, по которым определяется место его установки и способы крепления.
Направление навивки
Существуют два типа укладки витков:
Для жестко закрепленных изделий направление навивки должна быть направлена в противоположные стороны. В случае расположения пружины над резьбой направление навивки должно быть противоположно направлению резьбы.
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 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:
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.
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.
Жесткость пружин
Рабочая жесткость пружины зависит от ряда параметров:
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:
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.
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.
Применение пружин сжатия и особенности их изготовления
Среди разновидностей пружин особое место занимают пружины сжатия. Они имеют широкое распространение в машиностроительной отрасли, приборостроении, в подъемных механизмах, сельскохозяйственной промышленности, нефте- и газодобыче, транспортной сфере и т. д.
Свойства пружин сжатия
Для изготовления пружин сжатия используются современные материалы отечественного и зарубежного производства. Для повышения эксплуатационных характеристик и увеличения срока службы металлопрокат подвергается дополнительным методам обработки (дробеструйной очистке, термообработке и т.д.).
Применение пружин сжатия и их конфигурация
Конусовидные пружины сжатия подразделяются на пружины с постоянным шагом и пружины с постоянным углом наклона.
Технология изготовления пружин сжатия
Наиболее популярный вид деформации металлических витков – кручение. Широкое распространение имеет заказ пружин сжатия из круглой стальной проволоки, которые имеют цилиндрическую форму. Для пружин сжатия применимы два способа изготовления: горячая или холодная проволочная навивка и отливка. Для производства используют токарные станки, навивочные станки, оборудование закалочного и отпускного типа.
3.1. Настоящая Политика конфиденциальности устанавливает обязательства Администрации сайта по неразглашению и обеспечению режима защиты конфиденциальности персональных данных, которые Пользователь предоставляет при заполнении любой формы на Сайте.
3.2. Персональные данные, разрешённые к обработке в рамках настоящей Политики конфиденциальности, предоставляются Пользователем путём заполнения регистрационной формы на Сайте и включают в себя следующую информацию:
3.2.1. фамилию, имя, отчество Пользователя.
3.2.2. контактный телефон Пользователя.
3.2.3. адрес электронной почты (e-mail).
3.3. Любая иная персональная информация неоговоренная выше подлежит надежному хранению и нераспространению, за исключением случаев, предусмотренных п. 2.5. настоящей Политики конфиденциальности.
4.1. Персональные данные Пользователя Администрация сайта может использовать в целях:
4.1.1. Установления с Пользователем обратной связи, включая направление уведомлений, запросов, касающихся использования Сайта, оказания услуг, обработка запросов и заявок от Пользователя.
4.1.2. Осуществления рекламной деятельности с согласия Пользователя.
4.1.3. Регистрации Пользователя на Сайтах Организации для получения индивидуальных сервисов и услуг.
4.1.4. Совершения иных сделок, не запрещенных законодательством, а также комплекс действий с персональными данными, необходимых для исполнения данных сделок.
5.1. Обработка персональных данных Пользователя осуществляется без ограничения срока, любым законным способом, в том числе в информационных системах персональных данных с использованием средств автоматизации или без использования таких средств.
5.2. При утрате или разглашении персональных данных Администрация сайта информирует Пользователя об утрате или разглашении персональных данных.
5.3. Администрация сайта принимает необходимые организационные и технические меры для защиты персональной информации Пользователя от неправомерного или случайного доступа, уничтожения, изменения, блокирования, копирования, распространения, а также от иных неправомерных действий третьих лиц.
6.1. Пользователь обязан:
6.1.1. Предоставить информацию о персональных данных, необходимую для пользования Сайтом.
6.1.2. Обновить, дополнить предоставленную информацию о персональных данных в случае изменения данной информации.
6.2. Администрация сайта обязана:
6.2.1. Использовать полученную информацию исключительно для целей, указанных в п. 4 настоящей Политики конфиденциальности.
6.2.2. Обеспечить хранение конфиденциальной информации в тайне, не разглашать без предварительного письменного разрешения Пользователя, а также не осуществлять продажу, обмен, опубликование, либо разглашение иными возможными способами переданных персональных данных Пользователя, за исключением случаев, указанных в п. 2.5. настоящей Политики Конфиденциальности.
6.2.3. Принимать меры предосторожности для защиты конфиденциальности персональных данных Пользователя согласно порядку, обычно используемого для защиты такого рода информации в существующем деловом обороте.
6.2.4. Осуществить блокирование и/или удаления персональных данных, относящихся к соответствующему Пользователю, с момента обращения или запроса Пользователя или его законного представителя либо уполномоченного органа по защите прав субъектов персональных.
7.1. Администрация сайта, не исполнившая свои обязательства, несёт ответственность в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации, за исключением случаев, предусмотренных п.2.5. и 7.2. настоящей Политики Конфиденциальности.
7.2. В случае утраты или разглашения Конфиденциальной информации Администрация сайта не несёт ответственность, если данная конфиденциальная информация:
7.2.1. Стала публичным достоянием до её утраты или разглашения.
7.2.2. Была получена от третьей стороны до момента её получения Администрацией сайта.
7.2.3. Была разглашена с согласия Пользователя.
8.1. До обращения в суд с иском по спорам, возникающим из отношений между Пользователем сайта и Администрацией сайта, обязательным является предъявление претензии (письменного предложения о добровольном урегулировании спора).
8.2. Получатель претензии в течение 30 календарных дней со дня получения претензии, письменно уведомляет заявителя претензии о результатах рассмотрения претензии.
8.3. При не достижении соглашения спор будет передан на рассмотрение в судебный орган в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.
8.4. К настоящей Политике конфиденциальности и отношениям между Пользователем и Администрацией сайта применяется действующее законодательство Российской Федерации.
Виды пружин сжатия и их параметры
Пружины сжатия наиболее применяемый вид в современной промышленности и автомобилестроении. Благодаря своей конструкции такой вид изделий имеет высокую чувствительность к прикладываемым усилиям, поэтому довольно часто они являются частью манометрической техники и весовых приборов.
Основное назначение пружин сжатия – это накопление энергии, которая вырабатывается в процессе ее сжимания, необходимой для последующего противостояния прикладываемой нагрузке. После окончания воздействия внешних сил изделие восстанавливает свою начальную форму.
Виды пружин сжатия
По конфигурации исполнения различаются следующие виды пружин сжатия:
Для изготовления данных изделий используются определенные марки пружинных сплавов: 60С2А, 55С2, 65Г, Ст70. Диаметр применяемой проволоки (круглой формы) варьируется в диапазоне 0,3-40 мм. Включение термообработки в технологический процесс производства позволяет получать изделия, сохраняющие свою форму и упругие свойства в течение всего времени применения.
Параметры пружины сжатия
Для описания соответствующих характеристик пружины сжатия используются следующие параметры:
Пружины сжатия, конструкции
Цилиндрические пружины
Наиболее распространенный вид используемых пружин имеет форму цилиндра. Для корректной работы данного вида пружины сжатия особенное значение уделяют конструкции крайних витков изделия. Форма этих узлов должна соответствовать определенным параметрам:
плоскость конечного витка должна иметь ровную форму, которая позволяет равномерно распределить опорное усилие, быть перпендикулярной к осевой линии изделия. Такие конструкционные особенности позволяют получить приложение нагрузки в полном объеме, а не одной точке; крайние витки в обязательном порядке изготавливаются в форме законченного кольца, что позволяет избежать смещения нагрузки от центра пружины (появления перекоса); конструкционное исполнение пружинного изделия своей формой должно максимально помогать определению центровки при его установке в опорных деталях.
Конические пружины
Используются в случаях, когда требуется увеличение показателя жесткости с повышением силы сжатия. Данная способность обусловлена разницей диаметров имеющихся витков. Первыми в деформацию включаются самые крупные элементы пружины, которые ложатся на опорную плоскость и тем самым исключаются из рабочего цикла. Жесткость оставшейся пружины многократно увеличивается в связи с уменьшением ее длины и диаметра оставшихся задействованных витков.
Призматические пружины
Характеристики пружин сжатия
Для каждой выпускаемой пружины сжатия имеются определенные характеристики, которые учитываются при подборе места установки пружинного изделия, метода его крепления.
Жесткость
Качественный показатель, характеризующий зависимость возможной деформации изделия от прилагаемой к нему нагрузке. Для пружин сжатия деформация возрастает пропорционально приложенной силе сжимания. В графическом изображении данная зависимость имеет вид прямой линии.
Коэффициент
Указывает на отношение усредненного диаметра изделия к диаметру применяемого материала (проволоки круглого сечения). При увеличенном значении этого параметра появляется риск появления излишнего изгиба при полном сжимании пружины.
Степень нагрузки
При изготовлении пружинного изделия используемый материал подвергается воздействию скручивания, при этом получает определенную нагрузку. Во время изгибания готовое изделие также получает дополнительную нагрузку, которая игнорируется до достижения угла наклона в 10 градусов. При превышении суммарного показателя нагрузки существует риск разрушения пружинного изделия.
Количество витков
Данный параметр влияет пропорционально на величину жесткости изделия. Чем больше активных витков, тем выше показатель жесткости. Минимальное их количество не должно быть меньше двух.
Высота пружины в сжатом и в свободном состояниях
Геометрические показатели изделия, по которым определяется место его установки и способы крепления.
Направление навивки
Существуют два типа укладки витков:
Для жестко закрепленных изделий направление навивки должна быть направлена в противоположные стороны. В случае расположения пружины над резьбой направление навивки должно быть противоположно направлению резьбы.
Виды пружин сжатия и их параметры
Пружины сжатия наиболее применяемый вид в современной промышленности и автомобилестроении. Благодаря своей конструкции такой вид изделий имеет высокую чувствительность к прикладываемым усилиям, поэтому довольно часто они являются частью манометрической техники и весовых приборов.
Основное назначение пружин сжатия – это накопление энергии, которая вырабатывается в процессе ее сжимания, необходимой для последующего противостояния прикладываемой нагрузке. После окончания воздействия внешних сил изделие восстанавливает свою начальную форму.
Виды пружин сжатия
По конфигурации исполнения различаются следующие виды пружин сжатия:
Для изготовления данных изделий используются определенные марки пружинных сплавов: 60С2А, 55С2, 65Г, Ст70. Диаметр применяемой проволоки (круглой формы) варьируется в диапазоне 0,3-40 мм. Включение термообработки в технологический процесс производства позволяет получать изделия, сохраняющие свою форму и упругие свойства в течение всего времени применения.
Параметры пружины сжатия
Для описания соответствующих характеристик пружины сжатия используются следующие параметры:
Пружины сжатия, конструкции
Цилиндрические пружины
Наиболее распространенный вид используемых пружин имеет форму цилиндра. Для корректной работы данного вида пружины сжатия особенное значение уделяют конструкции крайних витков изделия. Форма этих узлов должна соответствовать определенным параметрам:
плоскость конечного витка должна иметь ровную форму, которая позволяет равномерно распределить опорное усилие, быть перпендикулярной к осевой линии изделия. Такие конструкционные особенности позволяют получить приложение нагрузки в полном объеме, а не одной точке; крайние витки в обязательном порядке изготавливаются в форме законченного кольца, что позволяет избежать смещения нагрузки от центра пружины (появления перекоса); конструкционное исполнение пружинного изделия своей формой должно максимально помогать определению центровки при его установке в опорных деталях.
Конические пружины
Используются в случаях, когда требуется увеличение показателя жесткости с повышением силы сжатия. Данная способность обусловлена разницей диаметров имеющихся витков. Первыми в деформацию включаются самые крупные элементы пружины, которые ложатся на опорную плоскость и тем самым исключаются из рабочего цикла. Жесткость оставшейся пружины многократно увеличивается в связи с уменьшением ее длины и диаметра оставшихся задействованных витков.
Призматические пружины
Характеристики пружин сжатия
Для каждой выпускаемой пружины сжатия имеются определенные характеристики, которые учитываются при подборе места установки пружинного изделия, метода его крепления.
Жесткость
Качественный показатель, характеризующий зависимость возможной деформации изделия от прилагаемой к нему нагрузке. Для пружин сжатия деформация возрастает пропорционально приложенной силе сжимания. В графическом изображении данная зависимость имеет вид прямой линии.
Коэффициент
Указывает на отношение усредненного диаметра изделия к диаметру применяемого материала (проволоки круглого сечения). При увеличенном значении этого параметра появляется риск появления излишнего изгиба при полном сжимании пружины.
Степень нагрузки
При изготовлении пружинного изделия используемый материал подвергается воздействию скручивания, при этом получает определенную нагрузку. Во время изгибания готовое изделие также получает дополнительную нагрузку, которая игнорируется до достижения угла наклона в 10 градусов. При превышении суммарного показателя нагрузки существует риск разрушения пружинного изделия.
Количество витков
Данный параметр влияет пропорционально на величину жесткости изделия. Чем больше активных витков, тем выше показатель жесткости. Минимальное их количество не должно быть меньше двух.
Высота пружины в сжатом и в свободном состояниях
Геометрические показатели изделия, по которым определяется место его установки и способы крепления.
Направление навивки
Существуют два типа укладки витков:
Для жестко закрепленных изделий направление навивки должна быть направлена в противоположные стороны. В случае расположения пружины над резьбой направление навивки должно быть противоположно направлению резьбы.