Leden 2021

V první části této dvoudílné série má Gutekunst peří o Základy pružinového designu informovaný. V této druhé části najdete konkrétní výpočtová data pro návrh Tlačné pružiny , Tažné pružiny a Pružiny nohou (Torzní pružiny). To je také k dispozici pro individuální výpočet Program výpočtu pružin Gutekunst WinFSB k likvidaci. Cílem konstrukce pružiny tlačné pružiny, tažné pružiny nebo nožní pružiny je najít nejekonomičtěj&scaron;í pružinu pro daný úkol s přihlédnutím ke v&scaron;em okolnostem, která také zapadá do dostupného prostoru a která je požadována životnost dosáhl. Kromě těchto výrobních a materiálových požadavků existuje i ten pravý Jarní design zvlá&scaron;tní význam pro. Návrhář by měl dát dohromady následující požadavky: 1. Typ zatížení (statické nebo dynamické) 2. životnost 3. Provozní teplota 4. Okolní médium 5. Potřebné síly a pojezd pružiny 6. Stávající instalační prostor 7. Tolerance 8. Situace instalace (Vzpěr, boční zavě&scaron;ení) Každý jarní design se skládá ze dvou fází: Důkaz funkce : Kontrola pružiny, sil a dráhy pružiny, chování vibrací atd. Důkaz síly : Zkontrolovat dodržení přípustných napětí nebo důkaz únavové pevnosti. To vyžaduje iterativní přístup. The Důkaz síly je založeno na rozhodnutí, zda je pružina zatížena staticky, kvazi-staticky nebo dynamicky. Pro vymezení by měla být použita následující kritéria: Statické nebo kvazistatické napětí : Časově konstantní (klidové) zatížení nebo časově proměnné zatížení s celkovým počtem méně než 10 000 zdvihů. Dynamický stres : časově proměnná zatížení s více než 10 000 zdvihy. Pružina je vět&scaron;inou předepnutá a vystavena periodickým bobtnáním se sinusovou křivkou, které se vyskytují náhodně (stochasticky), například v případě zavě&scaron;ení vozidla. V některých případech dochází k náhlým změnám síly. Při dimenzování pružin je třeba určit meze napětí, které vycházejí z Hodnoty pevnosti materiálů a vezměte v úvahu typ stresu. K určení přípustného napětí je zahrnut bezpečnostní faktor. Po srovnání se skutečným napětím musí být dimenzování pružiny revidováno pomocí iteračního postupu. Platí následující: Jmenovité napětí ≤ přípustné napětí Výpočet tlačných pružin. V&scaron;eobecné Za studena válcové tlačné pružiny s konstantním sklonem se v praxi nejčastěji používají. Drát je za studena formován navinutím kolem trnu. V závislosti na posuvu stoupacího kolíku jsou regulovány rozteč cívky a poloha pružiny. Po navinutí proběhne popou&scaron;tění, aby se snížilo vnitřní napětí na jaře a zvý&scaron;il se limit smykové pružnosti. Takže Nastavení částky . Popou&scaron;těcí teploty a doby závisí na materiálu; chlazení probíhá na vzduchu při normální pokojové teplotě. Dal&scaron;ími důležitými pracovními kroky při výrobě pružin jsou brou&scaron;ení a tuhnutí. Konce pružin jsou obvykle brou&scaron;eny od tlou&scaron;ťky drátu 0,5 mm, aby bylo zaji&scaron;těno rovnoběžné uložení pružiny a optimální zavedení síly. Překročí, když je pružina zatížena Smykové napětí přípustná hodnota nastává trvalá deformace, která se projeví zmen&scaron;ením nenapnuté délky. V jarní technologii se tento proces nazývá &bdquo;nastavení“, což je spojeno s pojmy &bdquo;plíživý“ a &bdquo; Relaxace "Z materiálového inženýrství je třeba rovnat." Aby se tomu zabránilo, jsou tlačné pružiny navinuty déle o předpokládané množství tuhnutí a později stlačeny na délku bloku. Tato záloha umožňuje lep&scaron;í využití materiálu a umožňuje vy&scaron;&scaron;í zatížení při pozděj&scaron;ím použití. Výpočtové vzorce válcová tlačná pružina Výpočet Kompresní pružina na základě výpočtových rovnic podle DIN EN 13906-1: Obrázek: Teoretický diagram tlačné pružiny Důkaz funkce tlačných pružin. Pro válcové tlačné pružiny z drátu kruhového průřezu platí toto: Jarní sazba: z R = F / s vyplývá: Síla pružiny: jako: Pojezdová dráha: Důkaz pevnosti tlačné pružiny. Po určení rozměrů pružiny musí být pevnost ověřena. K tomu se určí existující smykové napětí: Napětí z napájení: Napětí z cesty: Zatímco smykové napětí τ se má použít pro návrh staticky nebo kvazistaticky zatížených pružin, platí následující opravené smykové napětí τ k pro dynamicky namáhané pružiny. Rozložení smykového napětí v průřezu drátu pružiny je nerovnoměrné, nejvy&scaron;&scaron;í napětí nastává na vnitřním průměru pružiny. S korekčním faktorem napětí k, který závisí na poměru navíjení (poměr středního průměru k tlou&scaron;ťce drátu) pružiny, lze přibližně určit nejvy&scaron;&scaron;í napětí. Pro dynamicky namáhané tlačné pružiny výsledek je: Opravené smykové napětí: kde platí pro k (podle Bergsträssera): Nyní je provedeno srovnání s povoleným napětím. To je definováno takto: Přípustné napětí: a Hodnoty pro Minimální pevnost v tahu R m jsou závislé na tlou&scaron;ťce drátu a lze je najít v normách příslu&scaron;ných materiálů. Zpravidla musí být možné stlačit tlačné pružiny až do délky bloku, proto je přípustné napětí při délce bloku t czul zvážit. V případě dynamického zatížení Nízké a vysoké napětí (t k 1 a t k 2) příslu&scaron;ného zdvihu lze určit. Rozdíl je v zdvihovém napětí. Horní napětí i napětí zdvihu nesmí překročit odpovídající přípustné hodnoty. Ty lze najít v diagramech únavové pevnosti v EN 13906-1: 2002. Pokud napětí vydrží toto srovnání, je pružina odolná proti únavě s cyklem mezního zatížení 10 7. . Geometrické vztahy v tlačných pružinách. Velikost pružiny Výpočtová rovnice Celkový počet tahů n t = n + 2 Délka bloku zemní pružiny L. C = n t d Max Délka bloku nele&scaron;těného hrotu L. C = (n t + 1,5) d Max Nejmen&scaron;í použitelná délka L. n = L C + S. A Nevázaná délka L. 0 = L n + s n Součet minimálních vzdáleností mezi zatáčkami Zvět&scaron;ení vněj&scaron;ího průměru při zatížení hři&scaron;tě (přízemní) (nele&scaron;těný) Zdvih vzpěru (platí pro různé Podpůrné koeficienty n, viz EN 13906-1: 2002) V&scaron;echny dynamicky namáhané pružiny s jednou velikostí drátu> 1 mm by měl výstřel zaslechl vůle. To zvy&scaron;uje únavovou pevnost. Po provedení funkčního ověření a ověření pevnosti je třeba provést a zohlednit různé geometrické výpočty, aby bylo zaji&scaron;těno, že Kování na peří aby bylo možné vložit do konstrukce součásti. Délka bloku umět nesmí být podříznuto, protože zatáčky jsou těsně proti sobě, což je nejmen&scaron;í použitelná délka by měl nesmí být podříznut, protože a křivka lineární síly stejně jako dynamická odolnost již nejsou zaručeny. Kromě toho je třeba zohlednit přípustné tolerance podle DIN 2095. Výpočet tažných pružin. V&scaron;eobecné Tažné pružiny jsou navinuty kolem trnu stejně jako tlačné pružiny, ale bez vzdálenosti mezi vinutími a s různými Tvar očka / Konce pružiny pro připevnění pružiny. Otáčky jsou z hlediska technologie výroby pevně přitlačeny proti sobě. Tento vnitřní Předpětí F 0 závisí na poměru navíjení a nelze jej vyrobit do požadované vý&scaron;ky. Poskytuje referenční hodnoty pro množství předpětí Výpočetní software WinFSB z Gutekunst peří po zadání příslu&scaron;ných údajů o pružině. Obrázek: Běžné tvary očka: a.) napůl německé oko; b.) celá německá smyčka; c.) háček oko; d.) anglické očko; e.) zvlněný háček; f.) &scaron;roubovací kus Výhodou tažných pružin je to Svoboda od zalomení Nevýhodou je vět&scaron;í instalační prostor a úplné přeru&scaron;ení toku síly při prasknutí pružiny. Výpočtové vzorce válcová tažná pružina Podle výpočtových rovnic pro tlačné pružiny, ale s přihlédnutím k předpínací síle, platí pro válcové tažné pružiny vyrobené z kulatého drátu následující vztahy (viz také obrázek 1.8): Obrázek: Teoretický diagram napínací pružiny Důkaz funkce napínací pružiny. Pro válcové tažné pružiny z drátu kruhového průřezu platí: Jarní sazba: z R = F / s vyplývá: Síla pružiny: jako: Pojezdová dráha: Důkaz pevnosti tažných pružin. Stejně jako u výpočtů tlačné pružiny je třeba určit stávající smykové napětí. Smykové napětí: Opravené napětí zdvihu je třeba vypočítat také pro dynamická zatížení. Opravené smykové napětí: Přípustné napětí: Stávající maximální napětí t n pro největ&scaron;í cestování s n je nastavena na hodnotu rovnající se povolenému napětí. K tomu Relaxace Aby se tomu zabránilo, mělo by se v praxi použít pouze 80% tohoto pojezdu pružiny. Pro dynamická zatížení není obecně použitelné Hodnoty únavové pevnosti musí být specifikováno jako Ohybové body očka dochází k dal&scaron;ím napětím, z nichž některá mohou překročit povolená napětí. Tažné pružiny by proto měly být pokud možno vystaveny statickému zatížení. Pokud nelze zabránit dynamickému namáhání, mělo by to být Odstraňte ohnutá očka a válcované nebo za&scaron;roubované koncové kusy vložte e. Zkou&scaron;ka životnosti za pozděj&scaron;ích provozních podmínek má smysl. Zpevnění povrchu Kuličkování není možné z důvodu těsných zatáček. Geometrické vztahy v tažných pružinách. Velikost pružiny Výpočtová rovnice délka těla L. K. = (n t + 1) d Nevázaná délka L. 0 = L K. + 2 l H Vý&scaron;ka očí polovina německého oka L. H = 0,55 D. i až 0,80 D. i Vý&scaron;ka očí celé německé oko L. H = 0,80 D. i do 1.10D i Vý&scaron;ka háku oka L. H> 1. 10D i Vý&scaron;ka očka Anglické očko L. H = 1,10D i Je třeba zohlednit povolené výrobní tolerance podle DIN 2097. Výpočet torzních pružin (torzní pružiny) V&scaron;eobecné Spirálová válcová Pružiny nohou (Torzní pružiny) mají v podstatě stejný tvar jako válcové tlak - a Tažné pružiny , ale s výjimkou konce pružiny. Ty jsou ohnuty ve tvaru nohy, aby se umožnilo tělu pružiny otáčet se kolem osy pružiny. To znamená, že existuje velmi mnoho různých oblastí použití, například jako vratné nebo závěsné pružiny. Zkrutná pružina by měla být namontována na vodicí trn a zatížení by mělo působit pouze ve směru navíjení. Zde je zmen&scaron;en vnitřní průměr. Pružiny jsou obvykle stočeny bez rozteče. Pokud je v&scaron;ak tření absolutně nežádoucí, lze torzní pružiny vyrobit také s roztečí cívky. V případě dynamického zatížení je třeba zajistit, aby na koncích pružiny nebyly žádné ostré ohyby, aby se zabránilo nepředvídatelným &scaron;pičkám napětí. Výpočtové vzorce pro válcové torzní pružiny (Torzní pružiny) Výpočet je založen na pokynech EN 13906-3: 2001: Obrázek: Teoretický diagram torzní pružiny / torzní pružiny Důkaz funkce torzních pružin (torzní pružiny) Rychlost točivého momentu pružiny: Krouticí moment pružiny: Úhel natočení: Důkaz pevnosti torzních pružin (torzní pružiny) Stávající ohybové napětí se stanoví a porovná s přípustným napětím. V případě...

Měsíc: Leden 2021

Návrh kovových pružin – Část 2 „Výpočet“