Každý návrh pružiny tlačné pružiny sestává ze dvou stupňů :
1. Důkaz funkce s ověřením rozměrů, tuhosti pružiny, sil, chodu pružiny a chování vibrací.
2. Důkaz pevnosti s ověřením souladu s přípustným namáháním nebo únavovou pevností.
Table of Contents
Důkaz funkce
Pro válcové tlačné pružiny z drátu kruhového průřezu platí toto.
Jarní sazba :
z R = F / s vyplývá …
Síla pružiny :
tak jako …
Pojezdová dráha :
Důkaz síly
Po určení rozměrů pružiny musí být pevnost ověřena. Za tímto účelem se stanoví stávající smykové napětí.
Napětí ze síly :
Napětí z cesty :
Zatímco smykové napětí Ʈ se používá pro návrh staticky nebo kvazistaticky zatížených pružin, opravené smykové napětí Ʈk platí pro dynamicky zatížené pružiny. Rozložení smykového napětí v průřezu drátu pružiny je nerovnoměrné. Nejvyšší napětí nastává na vnitřním průměru pružiny. Pomocí korekčního faktoru napětí „k“, který závisí na poměru vinutí (poměr středního průměru „D“ k velikosti drátu „d“) pružiny, lze přibližně určit nejvyšší napětí. U dynamicky namáhaných pružin dostaneme:
Opravené smykové napětí : Ʈk = k · Ʈ
kde platí k (podle Bergsträßera):
Nyní je provedeno srovnání s povoleným napětím. To je definováno takto:
Přípustné napětí:
Hodnoty minimální pevnosti v tahu Rm závisí na tloušťce drátu a jsou v příslušných normách Materiály najít. Zpravidla musí být možné stlačit tlačné pružiny až do délky bloku, proto je třeba zohlednit přípustné napětí pro délku bloku Ʈczul. Na dynamické napětí musí být stanoveno spodní a horní napětí (Ʈk1 a Ʈk2) příslušného zdvihu. Rozdíl je v zdvihovém napětí. Horní napětí i napětí zdvihu nesmí překročit odpovídající přípustné hodnoty. Toto jsou diagramy únavové pevnosti EN 13906-1 k nalezení nebo v Jarní výpočetní program WinFSB zkontrolovat ( Výpočet kompresní pružiny videa s WinFSB ). Pokud napětí v tomto srovnání obstojí, je pružina odolná proti únavě s cyklem mezního zatížení 10 7.