Спрингтер - сансыз механикалық жүйелердегі, микроскопиялық құрылғылардан бастап, жаппай өндірістік машиналарға дейін. Олардың энергияны сақтау және шығару мүмкіндігі оларды автомобильдер инженерлерінен аэроғарыштық технологияларға дейін шешуге болмайды.
Бұл жан-жақты нұсқаулықта біз бұлақтарды, түрлерін, материалдарын және материалдарын және қолданбаларын зерттейміз, осы заманауи инженерияның жиі елемейтін, бірақ маңызды элементтерін төгіп тастаймыз.
Спрингтер туралы ғылым: Ханоктың заңы және одан тыс жерлер
Көктемгі механиканың қақ ортасында Хукердің заңы жатыр, 1660 жылы Роберт Хуктан тұрады. Бұл қағида бұл қағида
E FICE (F) көктеммен жасалған (f) ығысуы оның ығысуына тікелей пропорционалды (x), оның тепе-теңдік позициясынан тікелей
пропорционалды
Қайда:
F - бұл көктеммен (NEWTONS, N) әсері
k - бұл көктемгі тұрақты (әр метрге н / м)
x - тепе-теңдік позициясынан ығысу (метрмен, м)
Теріс белгі күш ығысудың қарама-қарсы бағытта әрекет ететіндігін көрсетеді, бұл әрқашан көктемді демалыс күйіне қайтаруға тырысады.
Алайда, нақты әлемдік бұлақтар көбінесе осы сызықтық қарым-қатынастан, әсіресе үлкен орын ауыстырулардан немесе төтенше жағдайларда ауытқиды. Инженерлер келесі факторларды ескеруі керек:
Көктемгі тариф : сызықты емес бұлақтарда әр түрлі болуы мүмкін бірлікке әсер етудің өзгеруі
Серпімді шегі : көктемнің бастапқы пішініне оралмайтын нүкте
Шаршау өмірі : көктемде велосипедтер саны сәтсіздікке дейін шыдай алады
Спрингтердің түрлері: әр түрлі механикалық экожүйе
Бұлақтар әр түрлі формада келеді, олардың әрқайсысы нақты қосымшаларға оңтайландырылған. Міне, ең көп таралған түрлерін салыстыру:
| көктемгі типті | типтік қосымшалар | Негізгі сипаттамалары | Жүктеме сыйымдылығы |
| Сығымдық бұлақтар | Автомобильді суспензия, қаламдар | Сығымдық күштерге қарсы тұрыңыз | 1 n - 1000 кН |
| Ұзартқыш серіппелер | Гараж есіктері, батуттар | Созылу күштеріне қарсы тұрыңыз | 1 N - 5N |
| Бұралу серпілімдері | Киімдер, ілмектер | Вахталық күштерге қарсы тұрыңыз | 0,1 Нелі - 1000 ном |
| Жапырақ серіппелері | Ауыр көлік құралын суспензия | Жоғары жүктеме сыйымдылығы | 5 кН - 100N |
| Диск бұлақтар | Өнеркәсіптік клапандар, бұрғалған буындар | Шектеулі кеңістіктегі жоғары жүктеме | 1N - 1000N |
| Газ серіппелері | Автомобильдер, кеңсе орындықтары | Инсульт бойынша тұрақты күш | 50 N - 5N |
Спрингтердің түрлері: жан-жақты нұсқаулық
Спрингтер - бұл әр түрлі пішіндер мен өлшемдердегі, әрқайсысы нақты қосымшалар үшін жасалған әмбебап механикалық компоненттер. Спрингтердің әр түрлі түрлерін түсіну инженерлер мен дизайнерлер үшін өте маңызды, олар өз жобаларына көктемді оң жақ көктемді таңдауға арналған. Бұлақтардың негізгі санаттарын және олардың ерекше сипаттамаларын зерттейік.
1. КЕЛІК СҮРЛЕРІ
КЕПІЛІК СҮРЛЕР - бұл катушкалар дизайнымен ерекшеленеді. Олар одан әрі үш негізгі санатқа бөлінеді:
Сығымдық бұлақтар
Сипаттама : сығымдау күштеріне қарсы болатын ашық шыршалар
Өтініштер : автомобиль аспалы, балқыту, төсеніштер
Кілт функциясы : сығымдалған кезде энергияны сақтайды
Сығымдау Бұлақтар - бұл сығымдалған күштерге қарсы тұру үшін ашық шырынды бұлақтар. Автомобильді суспензиялар, шар нүктелерінде, балқыту және төсеніштерде кездеседі, бұл серіппелер сығылған кезде энергияны сығымдау кезінде сақтайды, оларды соққы сіңіру және жүктеу үшін қажет етеді.
Ұзартқыш серіппелер
Сипаттама : созылу күштеріне қарсы тұрып, тығыз орналасқан серіппелер
Өтініштер : Гараж есіктері, батуттар, ферма машиналары
Кілт функциясы : созылған кезде энергияны сақтайды
Контрасттардың кеңейтімдері , керісінше, тығыз жабысып, созылу күштеріне қарсы тұрады. Олар көбінесе гараж есіктерінде, батуттар мен ферма машиналарында қолданылады. Олардың негізгі ерекшелігі - олардың созылған кезде энергияны сақтау қабілеті.
Бұралу серпілімдері
Сипаттама : бұралған кезде энергияны сақтайтын серіппелер
Өтініштер : қасиет, есік ілмектері, автомобиль компоненттері
Кілт функциясы : вахталық күшпен қамтамасыз етеді
Бұралу серпіттері бұралған кезде энергияны сақтау арқылы басқаша жұмыс істейді. Бұл бұлақтар вахталық күшпен қамтамасыз етеді және киім, есік ілмектері және әртүрлі автомобиль компоненттері сияқты қосымшаларда қолданылады.
2. Жапырақ бұлақтары
Сипаттама : металл жолақтардың бірнеше қабаттарынан (жапырақтары) тұрады
Өтініштер : ауыр көлік құралдары, теміржол вагондары
Кілт функциясы : жоғары жүктеме сыйымдылығы
Жапырақ бұлақтары бір-біріне жиналған металл жолақтардың бірнеше қабаттарынан (жапырақтары) тұрады. Бұл бұлақтар жоғары жүктеме сыйымдылығы үшін әйгілі және жүк көліктері мен теміржол вагондары сияқты ауыр көлік құралдарының суспензия жүйесінде жиі қолданылады.
Жапырақ бұлақтарының түрлері:
Көп жапырақты серіппелер
Моно-жапырақтар
Параболикалық жапырақ серіппелері
3. Диск бұлақтар (Беллевилл жуғыштар)
Сипаттама : Конустық диск тәрізді серіппелер
Өтініштер : аэроғарыш, өнеркәсіптік клапандар, бұрғалған буындар
Кілт функциясы : Шағын кеңістіктегі жоғары жүктеме сыйымдылығы
дискілер , сонымен қатар конустық диск тәрізді серіппелер. Belleville шайбалары деп аталатын Олар жоғары жүктеме сыйымдылығы үшін айтарлықтай, олардың ықшам мөлшеріне қарамастан, оларды аэроғарыштағы, өнеркәсіптік клапандардағы қосымшалар үшін және кеңістік шектеулі, бірақ жүк көтергіштері өте маңызды.
4. Газ серіппелері
Сипаттама : Күшейту үшін сығылған газды пайдаланады
Өтініштер : Автомобильдер сорғышының лифтілері, кеңсе орындықтары
Кілт функциясы : инсульт бойынша тұрақты күшпен қамтамасыз етеді
Газ серіппелері қысылған газды қолдану арқылы жұмыс істейді. Бұл бұлақтар инсульт бойынша тұрақты күшпен қамтамасыз етеді, оларды автомобиль сорғышының лифтілері және реттелетін кеңсе орындықтары сияқты қосымшаларда танымал етеді. Олардың дәйекті күші оларды кеңінен реттелетін қосымшалар үшін өте сенімді етеді
5. Тегіс бұлақтар
Сипаттама : жүктеме астында икемделуге арналған металл кесектері
Өтініштер : электр байланыстары, автомобиль сенсорлары
Кілт функциясы : шектеулі кеңістіктер үшін ықшам дизайн
Тегіс бұлақтар - бұл қарапайым, тегіс металл кесектері. Олар ықшам және шектеулі кеңістіктер үшін өте ыңғайлы, көбінесе электр байланыстарында және автомобиль сенсорларында кездеседі. Олардың ғарыштық тиімді дизайны оларды электронды және автомобиль салаларын жан-жақты таңдауға мәжбүр етеді.
6. Дыбыстық бұлақтар
Сипаттама : Жартылай жолақтан жасалған конустық тәрізді бұлақтар
Өтініштер : ауыр өтініштер, шок сіңіру
Кілт ерекшелігі : көктемнің прогрессивті мөлшері
Дыбыстық бұлақтар металлдың жалпақ жолағынан жасалған конустық пішінді. Бұл бұлақтар ауыр өтініштерге арналған және әсіресе соққыларға арналған, әсіресе соққыларының жұтылуында, олар өздерінің үрдісін, бұл олардың қысылуын арттырады.
7. Толқындық бұлақтар
Сипаттама : Толқын тәрізді пішінге салынған жалпақ сым
Өтініштер : Мойынтіректер, пломбалар, іліністер
Кілт функциясы : Дәстүрлі катушкалар үшін кеңістікті үнемдейтін балама
Толқындық бұлақтар толқын тәрізді пішінге айналдырылған жалпақ сымдардан салынған. Олар дәстүрлі катушкалар үшін кеңістікті үнемдейтін балама ұсынады, өйткені олардың дизайны оларға аз күш-жігерді аз күшпен қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Жалпы қосымшаларға ұсақ дизайн мен тиімділік өте маңызды, онда ұсақтағыштар, пломбалар және іліністер жатады.
8. Тұрақты күш бұлақтар
Сипаттама : Тоқтатылған кезде үнемі күш салатын көктемгі материал
Өтініштер : контрафанттар, қайта тартылатын катушкалар
Кілт функциясы : Deflion бойынша тұрақты күш
Тұрақты күш-бұлақтар көктемгі материалдан жасалған лентадан жасалған, ол тұрақты түрде тұрақты күшке ие болады. Бұл бұлақтар кестелер мен қайта тартылатын катушкалар сияқты қосымшаларда қолданылады, онда барлық қозғалыс ауқымында тұрақты күш қажет болады.
9. Айнымалы күш-серіппелер
Сипаттама : сызықты емес күш-бұрылыс қисық сызықтары
Өтініштер : Нақты құралдар, мамандандырылған механикалық құрылғылар
Кілт функциясы : Күшті дефляциямен сызықсыз әр түрлі болмайды
V Жетістікке Арналған бұлақтардың сызықты емес күш-жігер қисық сызығы бар. Бұл бұлақтар дәл аспаптар мен мамандандырылған механикалық құрылғыларға арналған, онда күш күрделі қосымшалар үшін арнайы өнімділік беретін деформациялануы керек мамандандырылған механикалық құрылғыларға арналған.
Салыстыру кестесі
| Көше түрі | Жүктеме түрі | Кеңістіктің тиімділігі | Әдеттегі жүктемелер | Әдеттегі жүктеме |
| Қысу | Қысу | Байсалды | 1 n - 1000 кН | Автомобиль, өндірістік |
| Қосымша құрылыс | Созық | Биік | 1 N - 5N | Халқтық қолданыс тауарлары, машиналар |
| Бұралу | Рота | Биік | 0,1 Нелі - 1000 ном | Ілмектер, клиптер |
| Жапырақ | Қысу | Аласа | 5 кН - 100N | Ауыр көліктер |
| Диск | Қысу | Өте жоғары | 1N - 1000N | Аэроғарыш, клапандар |
| Газ | Қысу | Биік | 50 N - 5N | Жиһаз, автомобиль |
Көктемнің әр түрі өзінің ерекше қасиеттері мен идеалды қосымшалары бар. Көктемнің таңдауы қажетті күш, қол жетімді кеңістік, жұмыс ортасы және қажетті өнімділік сипаттамалары сияқты факторларға байланысты. Осы әр түрлі түрлерін түсіну инженерлерге өздерінің механикалық жүйелерінің оңтайлы өнімділігі мен ұзақ өмір сүруін қамтамасыз ету үшін ең қолайлы көктемді таңдауға мүмкіндік береді.
Материалдар: көктемгі қойылымның негізі
Материалды таңдау көктемнің жұмыс сипаттамаларын айтарлықтай әсер етеді. Көктемгі жалпы материалдарды салыстыру:
| Материалдармен | ауыратын күш (MPA) | коррозияға төзімділігі | Max emance Temp (° C) | Типтік қосымшалар |
| AISI 302 тот баспайтын болаттан | 860-1100 | Үздік | 250 | Тамақты өңдеу, теңіз |
| AISI 4340 төмен легірленген болат | 745-1950 | Байсалды | 300 | Автомобиль, аэроғарыш |
| Жұтқындар X-750 | 1200 | Үздік | 700 | Jet қозғалтқыштары, ядролық реакторлар |
| Бериллий мыс | 1300 | Жақсы | 300 | Жарылғыш орта |
| Титан Ти-6Al-4V | 900-1200 | Үздік | 400 | Аэроғарыш, медициналық импланттар |
Өндірістік процестер: дәлдік және сапаны бақылау
Көктемгі өндіріс бірнеше маңызды қадамдарды қамтиды, олардың әрқайсысы түпкілікті қойылымға ықпал етеді:
| процесс қадамдық | мақсат | Типтік төзімділіктер / параметрлер |
| Сым салу | Материалды дайындау | Диаметрі ± 0,01 мм |
| Тұншықтырылған | Көктемгі пішінді қалыптастыру | ± 0,1 мм алаңға төзімділік |
| Термиялық өңдеу | Механикалық қасиеттерді жақсарту | ± 10 ° C температураны басқару |
| Жасыру | Шаршауды жақсарту | 200% - шаршауға арналған беріктің 300% -ы |
| Ұнтақтау | Тегіс ұштарын қамтамасыз етіңіз | ± 0,05 мм түзулерге төзімділік |
| Жабу | Коррозияға төзімділік / сыртқы түрі | 5-25 мкм жабынды қалыңдығы |
Өтініштер: Спрейлер
Спрингтер әртүрлі салаларда шешуші рөлдерді ойнайды. Міне, көктемгі қосымшаларды әр түрлі салалар бойынша салыстыру:
| салалық | қосымшасы | Көктемгі типті | негізгі көрсеткіштер к рсеткіштері |
| Автомобиль | Қозғалтқыш клапандары | Қысу | 8000+ айнымдылыққа төзімділік |
| Автомобиль | Тоқтату | Катушкалар / жапырақ | Сыйымдылығы 1000 кг / доңғалақты |
| Аэроғарыш | Қону редукторы | Шок сіңіргіш | 3G-ге дейін әсерді сіңіру |
| Электроника | Пернетақтадағы қосқыштар | Қысу | 0.4-0.8 n қолданыстағы күш |
| Медициналық | Жүрек-қан тамырлары стенттері | Кеңею | 400+ миллион цикл өмірі |
| Индустриялық | Қысымды жеңілдету клапандары | Қысу | Белгіленген қысымның ± 1% дейін |
Автомобиль өнеркәсібі
Аэроғарыш
Тұтынушы электроника
Пернетақтадағы тактильді кері байланыс, әдетте, 0,4-0.8 N қолдануға болады
Камера объективі механизмдер микрометрлерде дәлдікті қажет етеді
Медициналық құрылғылар
Қиындықтар мен инновациялар
Инженерлер үнемі көктемгі технологияның шекараларын итеріп,
| инновациялық | сипаттама | ықтимал әсері |
| Пішін жад қорытпаларын | «Есте сақтайтын» бұлақтар | Өздігінен реттейтін компоненттер |
| Композиттік бұлақтар | Талшықты күшейтілген полимерлер | Салмақты төмендету 70% дейін |
| Smart Springs | Интеграцияланған сенсорлар | Нақты уақыттағы жүктемелерді бақылау |
| Нано-серіппелер | Микроскопиялық масштабтар | Жетілдірілген MEMS құрылғылары |
Пішін жад қорытпалары : деформациядан кейін олардың пішіні «есте сақта»
Композиттік бұлақтар : салмақты азайту үшін талшықты күшейтілген полимерлер сияқты материалдарды пайдалану
Smart Springs : Нақты уақыттағы жүктемелерді бақылау үшін сенсорларды біріктіру
Қорытынды: серпімді болашақ
Бұлақтар машина жасаудың алдыңғы қатарында қалады, үнемі жаңа сын-қатерлерге бейімделеді. Өнеркәсіптік машиналардағы жаппай жапырақты бұлақтарға мемсурсиялық қондырғылардан алынған наноскале серіппелерінен бұл серпімді компоненттер технологиялық жетістіктерде маңызды рөл атқарады.
Біз инженерияда мүмкіндігінің шекараларын итермелей отырып, бұлақтар, өйткені бұлақтар инновациялық, бұралып, инновацияның болашағына айналуын жалғастырады. Олардың әмбебаптылығы, ағымдағы материалдық және дизайнерлік инновациялармен біріктірілген, бұл серіппелер ертеңгі машиналар мен құрылғыларда маңызды компоненттер болып қала беретінін қамтамасыз етеді.
Бұл тиімдірек тасымалдауды, неғұрлым тиімді көлік құралдарын, неғұрлым ұзақ уақыт тұтынушыларға немесе ұзақ мерзімді тұтынушылардан ба, серіппелер қажетті күш, икемділігі және функционалдылығын қамтамасыз етуді жалғастырады. Сіздің өндірістік жобаңыз бойынша сараптамалық нұсқаулар үшін, бізбен хабарласыңы . Біздің тәжірибелі инженерлеріміз сізге оңтайлы нәтижелерге қол жеткізу үшін дизайн, материалдарды іріктеу және өндіру процесін жүргізуге көмектеседі. Табысқа жету үшін команда FMG-мен серіктес. Біз сіздің өніміңізді апарамыз келесі деңгейге .
ЖҚС
1. Көктем дегеніміз не?
Көктем - бұл сыртқы күшке ұшыраған кезде деформациялайтын механикалық компонент, ол күш салады және күш сақталған кезде бастапқы пішінге оралады. Бұлақтар соққыны сіңіру, энергияны сақтау немесе заттар арасындағы аралық жүргізу үшін қолданылады.
2. Бұл серіппелердің негізгі түрлері қандай?
Спрингтердің үш негізгі түрі бар: сығымдалған бұлақтар (қысуға қарсы тұру), ұзартқыш серіппелер (созылуға қарсы тұру), бұралу серіппелері (дүкен моменері). Әрбір серіппелі қосымшаға байланысты әр түрлі жасалған.
3. Бұлақтар қандай материалдардан жасалған?
Бұлақтар әдетте жоғары беріктігі материалдардан тұрады, мысалы, көміртекті болаттан жасалған , болат , мыстың қорытпалары , тіпті қоршаған ортаға және қосымшаларға байланысты кейбір пластикалық материалдардан жасалған.
4. Дұрыс көктемді қалай таңдауға болады?
Дұрыс көктемді таңдау қолданбалы , жүктеме , қойылатын талаптардың түрін және жұмыс ортасын (температура, коррозия және т.б.) қарастыруды талап етеді. Нақты есептеу және тестілеу Анықтамалық ақпарат дұрыс таңдауды қамтамасыз етеді.
5. Көктемгі шаршау жеткіліксіздігі қандай?
Көктемгі шаршаудың ақауы қайталанған кезде пайда болады. Дизайн туралы пікірлер өмір сүру ұзақтығы, стресс лимиттері және материалдың шаршауына төзімділігі болуы керек.
6. Көктемнің өмірін қалай ұзартуға болады?
Тұрақты техникалық қызмет көрсету және тексеру көктемнің қызмет ету мерзімін ұзартуы мүмкін. Артық жүктемені болдырмаңыз, дұрыс майлау, дұрыс орнатуды және жұмыс ортасына сәйкес материалдарды таңдауды және таңдауды болдырмаңыз.
7. Неліктен бұлақтар сәтсіз аяқталды?
Бұлақтар байланысты сәтсіздікке ұшырауы мүмкін шаршаудың коррозиясының , шамадан , тыс жүктелуіне немесе материалдық ақауларға . Тұрақты тексерулер және тиісті техникалық қызмет көрсету сәтсіздердің көпшілігінің алдын алады.
