Эта статья включает в себя список общих ссылок , но он остается в значительной степени непроверенным, поскольку в нем отсутствует достаточное количество соответствующих встроенных ссылок . ( Декабрь 2007 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
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 изготовлены 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, на материал пружины действует изгибающий момент , уменьшающий или увеличивающий 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 пружину закаляют, 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, амортизация и прочность [1]
Скорость весны [ править ]
Жесткость пружины - это показатель того, сколько винтовая 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 ]
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. При сжатии полоса более жесткая, чем катушка из проволоки, но спиральное расположение позволяет виткам перекрывать друг друга, а не заходить друг на друга.
- Дуговые пружины (дуговые пружины) представляют собой спиральную пружину особой формы, которая изначально была разработана для использования в двухмассовом маховике приводных механизмов двигателей внутреннего сгорания . Усилие прилагается через концы пружины. Крутящий момент может передаваться вокруг оси посредством силы, направленной вдоль этой винтовой оси и плеча рычага к центральной точке системы .
- Торсионные пружины, противодействующие скручиванию. Часто ассоциируется с прищепками или подъемно-поворотными гаражными воротами.
Приложения [ править ]
Винтовые пружины имеют множество применений; к известным из них относятся:
- Пружины деформации в компьютерных клавиатурах
- Катушки матрасов в матрасах с пружинами
- Винтовые пружины в обивке
- Винтовые пружины в подвеске автомобиля
- 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 катушки при полной нагрузке оказывают одинаковое усилие; увеличение количества витков просто (линейно) увеличивает свободную длину и сжатую / расширенную длину.
См. Также [ править ]
- Тележка
- Листовая рессора
- Амортизатор
- Пружина (устройство)
- Система Timmis , ранняя форма винтовой пружины, используемая на железнодорожных осях.
Ссылки [ править ]
- ^ "Как сделаны пружины" . Томас . Проверено 19 апреля 2018 года .
- ^ "Street Performance & Racing Spring Rate Tech" . QA1 . Проверено 19 апреля 2018 года .
Внешние ссылки [ править ]
Викискладе есть медиафайлы по теме спиральные пружины . |
- Винтовая пружина Шандора 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.