Správná kovová pružinaPrávo Kovová pružina Vybrat požadovanou aplikaci není vždy snadné. Téma pružin je řešeno velmi obecně v mnoha odborných knihách se strukturálními principy.

Pokud hledáte standardní pružinu, najdete ji u nás Akciový program rozsáhlá řada pružin s 12 600 velikostmi z normální oceli a nerezové oceli. Pokud ne, níže jsme sestavili nejdůležitější parametry pro výběr správné kovové pružiny.

Na začátek stručný přehled různých typů pružin:

Tlačné pružiny

Tlakové pružiny jsou zdaleka nejčastěji používanými. Není to dáno pouze směrem síly, ale především lepšími zatěžovacími vlastnostmi tlačné pružiny. Protože tlačné pružiny lépe zvládají větší síly a pro Aplikace únavové síly se změnami zatížení nad 10 7. místo bypass. Kromě toho velkého Volba materiálu Pro různé aplikace lze tlačnou pružinu použít mnoha různými způsoby Povrchové úpravy lze snadno rozšířit. Vzhledem k výkonovým údajům tlačné pružiny je v některých případech ještě rozumnější převést aplikaci tažné pružiny na tlačnou pružinu.

Tažné pružiny

Napínací pružiny jsou druhé nejpoužívanější. Tažnou pružinu nelze ignorovat všude tam, kde síla nemusí působit tlakem, ale tahem. Zvláště ten speciální Design s oboustranným Očka s sebou nese určitá rizika Návrh napínací pružiny je třeba vzít v úvahu. Při použití tažné pružiny je také třeba vzít v úvahu skutečnost, že tažná pružina úplně ztratí sílu pružiny, pokud se pružina zlomí. S Výběr materiálu všestrannost tažné pružiny již byla do značné míry vyčerpána, protože aplikace povrchové úpravy je díky souvislým otáčkám možná pouze se zvýšeným úsilím.

Torzné (skrutné) pružiny

Pružiny nohou se používají pro rotační pohyby, tj. všude tam, kde dochází k ohybovému napětí. Pro nožní pružiny neexistují žádná speciální provedení, tj. Tělo pružiny nožní pružiny je vždy válcové s lineární charakteristikou pružiny. V případě nožních pružin jde o individuální tvar nohy který je optimálně vytvořen pro zavedení síly rotačního pohybu. Stejně jako u tažné pružiny je také u nožní pružiny obtížné, protože cívky ležící vedle sebe mohou aplikovat další vlastnosti pomocí následné povrchové úpravy.

Stanovení charakteristiky pružiny

Vlastnosti pružiny
Vlastnosti pružiny

Kovové pružiny jsou v zásadě posuzovány podle jejich charakteristik. the Jarní charakteristika je charakter kovových pružin. To představuje poměr síly pružiny „F“ k výchylce pružiny „s“. V závislosti na typu pružiny Jarní design , Rozteč cívek a pružinový systém mohou být lineární, progresivní, degresivní nebo kombinované charakteristiky pružiny vyrobit. S lineární charakteristikou pružiny (obr. B: válcová pružina) je síla vyzařována rovnoměrně, s progresivní charakteristikou (obr. A: kuželová pružina) se vývoj síly zvyšuje se zvyšujícím se zatížením a s degresivní charakteristikou (obr. C: kotouč pružina) snižuje vývoj síly se zátěží.

Obrázek d: Kombinovaná charakteristika pružiny
Obrázek d: Kombinovaná charakteristika pružiny

S kombinovanou charakteristickou křivkou pružiny (obrázek d: charakteristická křivka 5) jsou podél charakteristické křivky pružiny mapovány různé silové stavy. Tato kombinovaná charakteristika pružiny může být generována pomocí pružinových systémů.

Požadavky na kovovou pružinu

Poté, co jste určili charakter kovové pružiny pomocí charakteristiky pružiny nebo silové křivky, je třeba pro optimální konstrukci kovové pružiny objasnit a definovat následující požadavky:

  1. Druh zátěže a životnost
  • Statické nebo kvazistatické zatížení s dočasně konstantním (klidovým) nebo dočasně proměnným zatížením s celkově méně než 10 000 změnami zatížení nebo zdvihovým napětím až 0,1 x únavová pevnost.
  • Dynamické zatížení s časově proměnným zatížením s více než 10 000 změnami zatížení v součtu a napětí zdvihu přes 0,1 x únavová pevnost. Kovová pružina je obvykle instalována předepnutá a vystavená periodickému rázovému zatížení se sinusovou křivkou, ke které dochází náhodně, jako např. B. v automobilových závěsech. To může také vést k náhlým změnám v platnosti. V případě dynamického zatížení jsou vhodné především tlačné pružiny a příležitostné tažné pružiny se zašroubovanými konci pružin.
  1. Provozní teplota
Grafická relaxační křivka
Relaxační křivka

Provozní teplota má rozhodující vliv na výběr vhodný materiál . Z tohoto důvodu jsou preferovány pružinové oceli pro Nízká teplota a pro Vysokoteplotní aplikace . The Relaxace materiálu pružiny je třeba vzít v úvahu při navrhování sil. Při trvalém napětí a vyšších teplotách dochází ke ztrátě výkonu, která se zvyšuje s rostoucí teplotou a délkou zátěže.

  1. Okolní médium

V jakém prostředí se používá kovová pružina? Musí být pružina odolná proti korozi, nebo musí odolávat agresivním kyselinám? Používá se v potravinářském průmyslu, nebo musí být lékařsky čistý? Všechny tyto otázky ovlivňují výběr Drát z pružinové oceli a možné finále Povrchová úprava .

  1. Požadované síly pružiny a zdvih pružiny

Předpjatá síla pružiny F1 při s1 nebo L1

Síla stlačené pružiny F2 při s2 nebo L2

který Síly pružiny měla by kovová pružina vytvářet určité odchylky pružiny? Pružiny jsou obvykle instalovány s předpětím, tj. Pružina již vytváří určitou předpínací sílu, když je v klidu. Tato síla je popsána jako předepnutá síla pružiny „F1“. K tomu je třeba specifikovat požadovanou sílu pružiny, které by měla pružina dosáhnout v napnutém stavu. Tato síla pružiny je popsána jako síla pružiny v tahu „F2“. Pro tyto dvě síly pružiny je třeba určit příslušný zdvih pružiny „s1“ a „s2“ nebo délky pružin „L1“ a „L2“. Zejména u dynamických zatížení je důležitý zdvih pružiny „sh“, který popisuje pohyb pružiny mezi „s1“ a „s2“ nebo mezi „L1“ a „L2“. Čím menší je zdvih pružiny, tím je lepší dynamická odolnost kovová pružina.

Vibrační diagram dynamická tlaková pružina

  1. Stávající instalační prostor

Jaké jsou rozměry instalačního prostoru, ve kterém má být pružina použita? Jaký průměr a délku může nebo musí mít kovová pružina, aby ji bylo možné nainstalovat? Tyto rozměry jsou předpokladem pro návrh příslušných pružin. Rovněž je třeba vzít v úvahu hodnoty tolerance příslušných rozměrů v klidovém a zatíženém stavu.

  1. Situace instalace
Hysterezní smyčkové ocelové pružiny
Hysterezní smyčka

Za tímto účelem je třeba zkontrolovat instalační situaci v závislosti na tlačné, tahové nebo torzní pružině. Je z. B. the Kompresní pružina vedené trnem nebo uvnitř objímky, tření během jarních prací musí být v a Hysterezní smyčka je třeba vzít v úvahu. Pokud je tlačná pružina nainstalována bez vedení, budou různé meze vzpěru pro různá ložiska na konci pružiny je třeba vzít v úvahu. na Napínací pružiny na druhou stranu je důležité, v jaké poloze je Očka být závislý. Optimální silový účinek s tažnými pružinami je soustředěn na obou oček podél podélné osy pružiny. Velmi často jsou na boku také rozložena očka. To je třeba vzít v úvahu při navrhování pružiny. A s Nožní pružina tvar nohou a směr vinutí musí být přizpůsobeny situaci instalace. U torzních pružin je navíc důležité, aby byly zatěžovány pouze ve směru vinutí.

Pružinové držáky

  1. Toleranční zóna

Nakonec je třeba vzít v úvahu toleranční pole příslušného typu pružiny. Protože každá kovová pružina je během výroby vyráběna v určitém tolerančním rozsahu, takže je pružina optimálně vyrobena pro danou aplikaci. Toto pole tolerance je zobrazeno v úrovních kvality 1, 2 a 3 pro kovové pružiny. Kovové pružiny se běžně vyrábějí v jakostní třídě 2, což odpovídá tolerančnímu poli až do deseti procent, zejména s menšími rozměry pružin. U stupně kvality 1 s vyššími výrobními náklady je pole tolerance nejmenší a u stupně kvality 3 s nižšími výrobními náklady největší.

Videa

Přehled nejdůležitějších parametrů pružiny

Abychom ještě jednou shrnuli všechny důležité parametry pružin pro optimální výběr pružiny a konstrukci pružiny kovové pružiny:

Pružinový typ

Kompresní pružina · Napínací pružina · Nožní pružina · Pružinový systém

Jarní charakteristika

lineární · progresivní · degresivní · kombinovaná

Druh zátěže a životnost

statický · dynamický

životnost

Celková změna zatížení (pružinové zdvihy)

Provozní teplota

Okolní teplota, ve které se pružina používá

Okolní médium

Kapaliny, plyny … ve kterých se používá pružina

Síly pružiny s určitým zdvihem pružiny nebo délkami pružiny

► předpjatá síla pružiny = F1 na s1 nebo L1

► napnutá síla pružiny = F2 na s2 nebo L2

F1 předpjatá síla pružiny v N.

s1 Předpětí pružinové jízdy resp L1 Předepnutá délka pružiny

F2 napnutá síla pružiny v N.

s2 Pohyb pružiny napnutý popř L2 Délka pružiny natažená

Stávající instalační prostor

► Délka a šířka instalačního prostoru

► Délka pružiny mezi body působení síly

Situace instalace

s tlačnými pružinami

► Vedeno trnem a / nebo pouzdrem

Dodržujte mezní hodnotu vzpěru koncového ložiska pružiny bez vedení

s tažnými pružinami

Aplikace centrální nebo decentralizované síly

► Poloha očka (úhel natočení oček k sobě) a poloha očka (středová / boční)

s torzními pružinami

Tvar nohy pro optimální absorpci síly

Směr vinutí nákladu

Kovové pružiny s a lineární pružinová charakteristika , v pružinových materiálech normální ocel EN 10270-1 a nerez EN 10270-3-1.4310, najdete v 12 600 velikostech pružin v Jarní katalog Gutekunst . U všech aplikací nelineárních pružin jednoduše odešlete požadované parametry pružiny na order@gutekunst-co.com nebo použijte Gutekunst Poptávkový formulář .

Související odkazy:

Správná kovová pružina