Jak se nazývá tvar pružiny?

Obecný název „pružina“ označuje elastické prvky, které akumulují a přenášejí/vracejí přijatou energii změnou jejich vnější konfigurace pod vlivem zatížení různého typu. Energie se obnoví, když se daný výrobek, deformovaný při zatížení, vrátí do původního stavu. Funkce, které pružina vykonává, závisí na jejím tvaru a typu.

Klasifikace

Rozdělení pružin do typů se provádí podle několika kritérií. Zejména jako „design“ a „typ zatížení“. Je tu ještě jedno kritérium. Jedná se o „jarní typ“. Je však odvozen od prvních dvou. Podívejme se podrobněji na složení skupin vytvořených na základě těchto kritérií.

Výstavba

Na základě jejich „designu“ se pružiny dodávají v následujících typech:

Šroub. Velmi se rozšířily. Pracují jak v tahu, tak v tlaku. Šroubové pružiny se vyznačují snadnou výrobou a spolehlivým designem.

Vyrábějí se horkým nebo studeným navíjením drátu na speciální zařízení – trny. Elastické prvky tohoto typu se zase dělí na:

• podle druhu zatížení – zkrutné pružiny (obr. d), tlačné (obr. c, b), tažné pružiny (obr. a);
• podle typu trnu – paraboloidní, kuželovitý a válcový.

Výroba tlačných pružin vyžaduje určitou mezeru mezi závity. V tomto případě musí být krajní závity přitlačeny k sousedním závitům. Obvykle se také brousí podél roviny umístěné v pravém úhlu vzhledem k podélné ose pružiny.

Torzní tyče. Vzhledově jsou podobné šroubovým, ale jejich rozdíl je v „torzním“ fungování. Princip činnosti je následující: na pružinu působí dvě síly, jejichž vektory jsou orientovány kolmo k její podélné ose. V souladu s tím tyto síly působí v rovnoběžných rovinách. Torzní tyč, která je v provozuschopném stavu, vytváří krouticí moment s výkonem dostatečným pro vyvážení velkých mechanismů.

Nachází se jako hlavní prvek zavěšení vozů SUV a ve vícezávitových převodovkách. V posledně jmenované verzi plní torzní pružiny funkci vyrovnávání točivého momentu mezi paralelními převody.

Spirála. Pružina tohoto typu je druh mechanického zařízení – válcovaný kovový drát/páska, která ukládá a uvolňuje energii k pohlcování vnějších impulsních vlivů a k vyrovnávání námahy při tažení nebo naopak stlačení mezi předměty.

Spirálové pružiny se používají v mechanických hodinkách, ve vysavačích vybavených zařízením pro zatažení napájecího kabelu po dokončení práce, svinovacích metrech atd.

Diskovitého tvaru. Pružné prvky tohoto typu se používají tam, kde je potřeba zajistit odolnost spoje proti vysokému silovému zatížení, kdy dochází k drobným deformacím. Níže je sada obrázků, které vám pomohou pochopit jejich design.

Na Obr. „a“ ukazuje, jak vypadá prvek talířové pružiny. Zvýšení únosnosti se dosáhne stlačením celé konstrukce až do úplného narovnání. Toto technologické řešení způsobuje vznik zbytkových napětí opačného znaménka.

Poddajnost pružin tohoto typu je zvýšena díky postupné instalaci lamel (obr. „b“). Dalším způsobem, jak zvýšit nosnost těchto výrobků, je výměna jednotlivých prvků za obaly (obr. „c“). Belleville pružiny mohou aktivně vyhlazovat vibrační energii. K tomu se spolu s balíčky prvků používají také ploché podložky spolu s pružinami (obr. „d“).

Vlna. Elastické výrobky tohoto typu se svými výkonnostními charakteristikami blíží standardním vinutým tlačným pružinám nebo talířovým pružinám. Vlnové však mají jednu podstatnou výhodu. Spočívá v tom, že při shodné hodnotě dovoleného zatížení jsou jejich geometrické rozměry o cca 50 % menší.

Tato vlastnost vlnových pružin umožňuje jejich použití v jednotkách, které vyžadují úsporu místa, aniž by došlo ke snížení specifikovaného pracovního zdvihu. Použití těchto produktů tedy umožňuje výrazně zmenšit velikost konkrétní jednotky a následně i celého vytvářeného mechanismu, a tím snížit výrobní náklady.

Plyn. Roli pružného prvku v pružině tohoto typu hraje plyn čerpaný pod tlakem do válcového utěsněného pouzdra. Navíc toto pouzdro obsahuje také olej. Plyn poskytuje možnost akumulovat energii. Olej tlumí (vyhlazuje, zpomaluje) pohyb pístu a také zajišťuje mazání pracovních ploch agregátu.

Plynové pružiny se používají v mnoha průmyslových odvětvích. Například v automobilovém průmyslu slouží jejich přibližná konstrukční obdoba jako zvedací podpěra víka kufru vozidla. Chcete-li pochopit, jak fungují, podívejte se na toto velmi informativní video. Spouští se najetím kurzoru na obrázek níže a současným stisknutím klávesy „Ctrl“ a levého tlačítka myši.

Zatížit přírodu

V pokračování rozhovoru o klasifikaci pružin je nutné pojmenovat takové kritérium jako „Povaha zatížení“. Na základě toho lze rozlišit následující typy provedení těchto elastických prvků:

• ohybové zatížení. Pružiny tohoto typu pod vnějším vlivem mírně mění své rozměry. Nejtypičtějším příkladem je automobilová pružina. Pro ohýbání fungují i ​​blokovací prvky, talířové a torzní pružiny atd.;
• torzní zatížení. Princip činnosti tohoto typu elastického prvku je založen na vnímání točivého momentu, který působí na jeho konci. V důsledku toho se cívky ohýbají v rovině působení působícího momentu.

Chod pružiny se vyznačuje větší stabilitou, kdy ji krouticí moment neodvíjí (obr. I), ale naopak stáčí (obr. II.) V souladu s tímto specifikem je nutné volit jak umístění dorazů a směr vinutí. Pokud je točivý moment nasměrován proti směru hodinových ručiček vzhledem ke konci pružiny, pak by vinutí mělo být správné a naopak.

Elastické prvky tohoto typu známe všichni již od dětství. Používají se do pastí na myši, děrovaček, kolíčků na zavěšení oděvů a kancelářských sešívaček;

• zatížení tlakem/tahem. Pod vnějším vlivem se lineární rozměry takových pružin zmenšují nebo zvětšují. Ale cívky mají tendenci zaujmout svou původní polohu, díky čemuž produkty tohoto typu plní své funkce.

Moderní metalurgický průmysl vyrábí tlačné/tažné pružiny několika konfigurací, z nichž hlavní jsou znázorněny na obrázku.

I. Válcový tvar s konstantní vzdáleností mezi závity.

II. Válcový tvar s proměnnou roztečí mezi závity.

III. Konfigurace jako soudek.

IV. Kónické provedení.

V. Tvar podobný přesýpacím hodinám. Vědecký název je hyperboloid.

Tyto elastické prvky jsou vyráběny z pružinové oceli určitých jakostí – St.70, St.65G, St.55C2, St.60C2A. Použitou surovinou je drát kruhového průřezu, jehož velikost se pohybuje v rozmezí min. 0,3 mm; max 40 mm.

Tepelné zpracování pružin zajišťuje zachování jejich elastických vlastností a konfigurace po celou dobu provozu. Co se týče nanášení ochranného nátěru, zde je podle odborníků třeba dodržet jedno omezení. Je formulován následovně: nedoporučuje se galvanizovat pružiny, jejichž průřez závitu přesahuje 8 mm. Během tohoto procesu dochází k fenoménu hydrogenace kovu, který způsobuje pokles jeho dlouhodobé pevnosti a tažnosti. Z tohoto důvodu se materiál, a tím i pružina z něj vyrobená, stává křehkou.

Závěr

Abychom to shrnuli, je třeba poznamenat, že v současné době jsou rozšířeny pružiny téměř všech uvedených typů. Používají se, když je potřeba vytvořit různé mechanismy, včetně odpovědných. Provádění výpočtů pružin má za cíl určit jejich hlavní technické vlastnosti a také sílu vlivu na spojovací prvky konstrukce, například na zavěšení osobního automobilu. Jedním z důležitých parametrů, které je třeba vzít v úvahu při výběru konkrétního vzorku takového výrobku, je koeficient tuhosti. Můžete to zjistit z referenčních knih.