Tažné pružiny nebo šroubové tažné pružiny absorbují síly, když jsou od sebe odtrženy, a opět je uvolňují, když jsou uvolněny. Gutekunst Federn nabízí 4280 různých velikostí z měkké oceli EN 10270-1 a nerezové oceli EN 10270-3-1.4310 přímo ze skladu pro rychlý výběr a pořízení tažných pružin ve svém katalogovém sortimentu na Federnshop.com. A pokud není v obchodě k dispozici žádná vhodná tažná pružina, může společnost Gutekunst Federn vyrobit také jakoukoli požadovanou tlačnou pružinu do tloušťky 12 mm z široké škály pružinových ocelí v malých množstvích i velkých sériích.
Table of Contents
Vlastnosti tažných pružin
Prodlužovací pružiny jsou vyrobeny z kulatých nebo oválných drátů z pružinové oceli. Drát z pružinové oceli se většinou tváří za studena, a to buď navíjením pomocí jednoprstového systému kolem trnu, nebo v případě plně automatických strojů na navíjení pružin pomocí několika vodicích kolíků (dvouprstový nebo tříprstový systém) do libovolného tvaru. Očka se formují buď přímo během navíjení, nebo se nastavují v navazující operaci(viz výrobní video společnosti Gutekunst Federn). Prodlužovací pružiny se obvykle vyrábějí ve válcovém provedení s německým očkem 1/1 na každé straně. Výrobní tolerance vycházejí z normy DIN 2097 od stupně 1 (nejmenší tolerance) do stupně 3 (největší tolerance). Výpočet tažných pružin vychází z normy EN 13906-2. Společnost Gutekunst Federn poskytuje pro výpočet tažných pružin svůj program WinFSB. Zde je také k dispozici sbírka vzorců pro výpočet tažných pružin.
Pružinové typy a typy oček
Kromě válcové tažné pružiny s lineární charakteristikou se často vyrábějí také kuželové nebo soudkovité tažné pružiny. S kónicky zúženými konci pružiny je kromě progresivní charakteristiky pružiny dosaženo i delší životnosti. Křivku degresivní síly nelze vytvořit pomocí konstrukce tažné pružiny; to je možné pouze pomocí pákového mechanismu tažné pružiny, například v základně postele. V závislosti na použití se používají různé tvary oček. Kromě klasických tvarů ok, jako je německé oko 1/1 nebo hákové oko, jsou k dispozici také odolnější pružinové koncovky, jako je válcovaný závitový šroub nebo závitové zátky, které umožňují delší životnost. Životnost prodlužovacích pružin mohou zvýšit také kónické konce pružin. Napínací pružiny však obecně nemají dlouhou životnost kvůli očkům, protože spojení očka na přechodovém ohybu je hlavním slabým místem. U tažných pružin je proto třeba dbát na to, aby síla působila centrálně na očko, jinak se zvyšuje riziko prasknutí očka.
předpětí
Po svinutí a vytvarování očka tažné pružiny se provede popouštění, aby se snížila zbytková napětí v pružině a zvýšila mezní pružnost ve smyku. Při výrobě se tažné pružiny předepínají otáčením proti další cívce. Toto předpětí je žádoucí z velké části, protože minimalizuje potřebnou provozní délku hnací pružiny. Při výrobě tažných pružin však platí, že čím vyšší je předpětí, tím vyšší jsou výrobní náklady. Pokud není předpětí u tažné pružiny vyžadováno, např. u pružiny s rozsahem, lze jej téměř zcela odstranit zvýšením teploty a doby temperace. Ani tažné pružiny tvarované za tepla neobsahují žádné předpětí. Aby bylo možné zaručit požadované vlastnosti pružiny, jako je rozměrová stabilita nebo silové vlastnosti po výrobě, toleruje se obvykle předpětí (F0) nebo střední průměr závitu (D) jako výrobní kompenzace.
Relaxace, smykové napětí a síly pružiny
Kromě toho, stejně jako u všech kovových pružin, dochází ke ztrátě určitého procenta síly pružiny, pokud je pružina zatěžována při vyšších teplotách po delší dobu. Tato ztráta síly se nazývá relaxace a zvyšuje se s rostoucí teplotou a stresem. Vzhledem k tomu, že relaxace může v závislosti na materiálu a teplotě vést ke ztrátě síly až o 20 %, neměla by maximální dráha pružiny překročit 80 % přípustného napětí.
Pokud při zatížení tažné pružiny překročí smykové napětí přípustnou hodnotu meze kluzu Rp, dojde k trvalému snížení předpětí nebo deformaci. Dále je třeba věnovat pozornost rezonančnímu kmitání tažné pružiny; v ideálním případě by kmitání budicí frekvence mělo být desetkrát menší než vlastní frekvence pružiny, jinak může dojít ke značnému zvýšení napětí.
Síla/tuhost pružiny závisí na drátu pružinové oceli a na tuhosti nebo konstantě pružiny. Rychlost pružení také určuje poměr síly pružiny a zdvihu pružiny. V zásadě lze dimenzování síly pružiny ovlivnit následujícími opatřeními:
> Průměr drátu (d) větší Tvrdší pružina
> Průměr závitu (De) větší Pružina měkčí
> Počet závitů pružiny (n) větší Měkčí pružina
Výběr drátu z pružinové oceli má vliv nejen na sílu pružiny, ale také na správné vlastnosti materiálu pro různé aplikace pružin. Kromě standardních drátů z nelegované pružinové oceli se používají také nerezové pružinové oceli, dráty ventilových pružin legované SiCr, slitiny mědi pro dobré elektrické vlastnosti, slitiny niklu pro vysokou tepelnou a korozní odolnost a slitiny titanu pro nejvyšší požadavky v letecké technice. Pro optimalizaci požadavků na pružinu lze také použít různé povrchové úpravy. U tažných pružin je však aplikace povrchové úpravy mnohokrát obtížnější, protože povrch lze nanášet pouze s velkou námahou v prostorech mezi cívkami ležícími vedle sebe.
Výhody tažných pružin
Hlavními výhodami tažné pružiny je to, že nedochází k jejímu vybočení, že je možné přenášet centrickou sílu a že nedochází ke tření díky eliminaci vodicích prvků, jako jsou pouzdra nebo trny.
Nevýhody tažných pružin
Nevýhodou tažné pružiny je velikost montážního prostoru, citlivé místo v místě připojení očka a výsledná celková ztráta síly pružiny po přetržení očka. Někdy se používají také systémy s několika tažnými pružinami. Nejběžnějším příkladem použití jsou sestavy pružin garážových vrat v paralelním spojení, které mají udržovat komponenty s velkou hmotností v poloze s konstantními silami a momenty pružin.
Nabídka tažných pružin
Společnost Gutekunst Federn nabízí tažné pružiny v 4280 různých velikostech přímo ze skladu nebo individuálně vyrobené z nejrůznějších pružinových ocelí až do tloušťky drátu 12 mm v malých množstvích i velkých sériích. Obchod s tažnými pružinami najdete zde. Pro individuální a nezávaznou nabídku tažných pružin zašlete požadované údaje o pružině na adresu verkauf@gutekunst-co.com nebo kontaktujte přímo naše oddělení nabídek na telefonním čísle (+49) 07123 960-197.
Související odkazy: