Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Винтовая пружина растяжения
Выбор конических винтовых пружин

Винтовая пружина представляет собой механическое устройство , которое , как правило , используются для хранения энергии , а затем отпустить ее, чтобы поглотить шок, или для поддержания силы между контактирующими поверхностями. Они сделаны из эластичного материала, имеющего форму спирали, которая при разгрузке возвращается к своей естественной длине.

При растяжении или сжатии материал (проволока) винтовой пружины подвергается скручиванию. Таким образом, характеристики пружины зависят от модуля сдвига , а не от модуля Юнга .

Винтовая пружина также может использоваться в качестве пружины кручения : в этом случае пружина в целом подвергается кручению вокруг своей винтовой оси. Таким образом, материал пружины подвергается действию изгибающего момента , уменьшающего или увеличивающего радиус спирали. В этом режиме именно модуль Юнга материала определяет характеристики пружины.

Металлические винтовые пружины изготавливаются путем наматывания проволоки на фигурный каркас - цилиндр используется для формирования цилиндрических винтовых пружин.

Винтовые пружины для транспортных средств обычно изготавливаются из закаленной стали. Машина, называемая автоматической намоткой, принимает пружинную проволоку, которая была нагрета, чтобы ей можно было легко придать форму. Затем он подается на токарный станок с металлическим стержнем с желаемым размером винтовой пружины. Машина берет проволоку и направляет ее на спиннинг, а также проталкивает ее поперек стержня, образуя несколько витков. Затем пружина выталкивается из машины, и оператор погружает ее в масло для охлаждения. Затем пружина закаляется, чтобы она потеряла хрупкость при охлаждении. Размер и прочность катушки можно контролировать с помощью размера стержня токарного станка и используемого материала. Различные сплавы используются для получения определенных характеристик пружины, таких как жесткость, демпфирование и прочность [1]

Скорость весны [ править ]

Жесткость пружины - это показатель того, сколько спиральная пружина может удерживать, пока не сожмется на 1 дюйм. Жесткость пружины обычно указывается производителем. Если пружина имеет жесткость 100, то пружина будет сжиматься на 1 дюйм с нагрузкой в ​​100 фунтов. [2]

Варианты [ править ]

Спиральные пружины подвески на M4 Sherman бак

Типы винтовой пружины:

  • Винтовые пружины растяжения / растяжения, устойчивые к растяжению. Обычно они имеют на каждом конце крючок или петлю для крепления.
  • Винтовые пружины сжатия, разработанные, чтобы противостоять сжатию. Винтовые пружины сжатия обычно используются в системах подвески автомобилей .
    • Спиральные пружины используются в качестве пружин сжатия для тяжелых нагрузок. Полоса пластины свернута в форму спирали и спирали. В сжатом состоянии полоса более жесткая, чем катушка из проволоки, но спиральное расположение позволяет виткам перекрывать друг друга, а не заходить друг на друга.
  • Торсионные пружины, противодействующие скручиванию. Часто ассоциируется с прищепками или подъемно-поворотными воротами гаража.

Приложения [ править ]

Винтовые пружины имеют множество применений; известные включают:

Винтовые пружины обычно используются в подвеске автомобилей. Эти пружины представляют собой пружины сжатия и могут сильно различаться по прочности и размеру в зависимости от применения. Подвеска с винтовой пружиной может быть жесткой или мягкой в ​​зависимости от автомобиля, на котором она используется. Винтовая пружина может быть установлена ​​с амортизатором или отдельно. Винтовые пружины в грузовиках позволяют им плавно двигаться в ненагруженном состоянии, а после нагрузки пружина сжимается и становится жесткой. Это позволяет автомобилю меньше раскачиваться при загрузке. Подвеска с винтовой пружиной также используется в автомобилях с высокими характеристиками, чтобы автомобиль мог поглощать неровности и иметь низкий крен кузова. Во внедорожниках они используются из-за их диапазона хода, который они допускают за рулем.
  • Винтовые пружины в двигателе
В двигателе используются винтовые пружины. Эти пружины представляют собой пружины сжатия и играют важную роль в закрытии клапанов, которые подают воздух и выпускают выхлопные газы из камеры сгорания. Пружина прикреплена к коромыслу, который соединен с клапаном.

  • Винтовая пружина в клапанном механизме

Винтовые пружины растяжения и растяжения из заданного материала, диаметра проволоки и диаметра бухты при полной нагрузке оказывают одинаковое усилие; увеличение количества витков просто (линейно) увеличивает свободную длину и длину в сжатом / расширенном состоянии.

См. Также [ править ]

  • Тележка
  • Листовая рессора
  • Пружина (устройство)
  • Система Timmis , ранняя форма винтовой пружины, используемая на железнодорожных осях.

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Как сделаны пружины» . Томас . Проверено 19 апреля 2018 года .
  2. ^ "Street Performance & Racing Spring Rate Tech" . QA1 . Проверено 19 апреля 2018 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Винтовая пружина, автор - Шандор Кабаи на демонстрационном проекте Wolfram Demonstrations Project .
  • Институт весенних технологий
  • Институт производителей пружин
  • [1] , руководство Дэйва Зильберштейна.
  • «Весна с утра до ночи» , апрель 1949 г., научно-популярная статья об основах производства стальных винтовых пружин.