Как да изчислим якостта на провлачване на пружина

Механичното пружинно действие се използва от хората след изобретяването на арбалета. Въпреки че теоретичните познания за границата на провлачване бяха доста рудиментарни, значението на тяхната практичност беше разбрано. Граница на провлачване на пружина се определя като напрежението, при което пружината започва да се деформира пластично, т.е. напрежението, след което пружината спира да се връща в първоначалното си положение. Известен е още като граница на еластичност или граница на провлачване. Тази статия обсъжда методите за изчисляване на границата на провлачване на най-често използваните механични пружини. Точен метод за изчисляване на якостта е подлагането на пружината на постепенна промяна на напрежението и едновременното търсене на точката, от която няма връщане. Независимо от това, този метод за изчисляване на границата на провлачване за пружини с ограничено производство не е жизнеспособен. Следователно, в такива случаи границата на провлачване се извежда от физическите характеристики на материала и екстраполация. Най-често използваните механични пружини са спиралните пружини, които след това се класифицират въз основа на принципа на пружинното действие, както следва:

  • Удължителни винтови пружини
  • Компресионни спирални пружини
  • Торсионни пружини

Изчисляването на границата на провлачване е важно за изчисляване на безопасни коефициенти на натоварване и за осигуряване на дълготрайна употреба на пружините.

Изчисляване на границата на провлачване на спирални пружини с разширение:

Спиралните пружини за разтягане са проектирани да проявяват еластични свойства, когато са опънати по дължината си, т.е. те се използват за задържане на свързаните компоненти заедно. Тези пружини обикновено се характеризират с кука за фиксиране на първоначалната им позиция. Най-често срещаните примери за този тип пружини са батутите и везните. За да се изчисли границата на провлачване на този тип пружина, контролната проба на пружина се подлага на частично удължаване чрез прилагане на сила на малки стъпки, така че пружината да се разтяга с един процент от дължината на пружината. Като се поддържа постоянно разширението на пружината, напрежението се поддържа постоянно, което спомага за по-лесна екстраполация на границата на провлачване. Силата се прилага под формата на тежести, които се преобразуват в техните съответни еквиваленти на сила, като се вземат предвид гравитационното привличане и хоризонталните и вертикалните компоненти на силата. След упражняване на известната сила, силата се премахва, за да се провери наличието на еластични свойства на пружината. Точката, в която се наблюдава пълна липса на еластични свойства, се отбелязва и се умножава с коефициента на безопасност. Стойността е ефективен индикатор за безопасно натоварване и граница на провлачване. Допълнителни експерименти за определяне на точната граница на провлачване се извършват чрез подлагане на подобна пружина на напрежение по прецизен начин между точките на наличие и липса на еластичност.

Изчисляване на границата на провлачване на спирални пружини при натиск:

Този тип пружина също е вид спирални пружини. За разлика от работата на удължаващите спирални пружини, тези пружини са проектирани да проявяват еластични свойства, когато са компресирани, т.е. тези пружини се използват за поддържане на компонента, прикрепен към него, отделен. Едно от най-видимите приложения на този тип пружини са амортисьори в превозни средства. Изчисляването на якостта на провлачване в пружините за натиск трябва да се направи малко по-различно от пружините за разширяване. За разлика от разширителните пружини, възможният максимален обхват на действие е визуално възможен. В този случай силата се прилага на стъпки от една стотна от възможния обхват на действие.

Изчисляване на границата на провлачване на спирални пружини на усукване:

За разлика от типовете спирални пружини, споменати по-горе, торсионните пружини използват еластичността в аксиалния компонент на пружината, за да проявят еластично действие. Този тип пружина се използва в щипки и капани за мишки. Изчисляването на якостта на провлачване се извършва подобно на пружините за натиск. Диапазонът на действие е ограничен и силата се прилага по начин, подобен на този при компресионните пружини.

Този тип изчисление може да се разшири за други типове пружини чрез оценка на обхвата на тяхната работа.

Empfohlene Artikel

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert