Пружина

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 31 мая 2016; проверки требуют 17 правок.

Витая цилиндрическая пружина растяжения.

Пружина — упругий элемент машин и различных механизмов, накапливающий и отдающий, или поглощающий механическую энергию.

История[править | править код]

Исторически первыми упругими элементами применяемыми человеком считаются различные бытовые пинцеты и прищепки-зажимы, луки и удочки.

Теория[править | править код]

С точки зрения классической физики, пружину можно рассматривать как устройство, накапливающее потенциальную энергию путём изменения расстояния между атомами эластичного материала.

В теории упругости законом Гука установлено, что растяжение эластичного стержня пропорционально приложенной к нему силе, направленной вдоль его оси. В реальности этот закон выполняется не точно, а только при малых растяжениях и сжатиях. Если напряжение превышает определённый предел (предел текучести) в материале наступают необратимые нарушения его структуры, и деталь разрушается или получает необратимую деформацию. Следует отметить, что многие реальные материалы не имеют чётко обозначенного предела текучести, и закон Гука к ним неприменим. В таком случае, для материала устанавливается условный предел текучести.

Витые металлические пружины преобразуют деформацию сжатия/растяжения пружины в деформацию кручения материала из которого она изготовлена, и наоборот, деформацию кручения пружины в деформацию растяжения и изгиба металла, многократно усиливая коэффициент упругости за счёт увеличения длины проволоки противостоящей внешнему воздействию. Волновые пружины сжатия подобны множеству последовательно/параллельно соединённых рессор, работающих на изгиб.

Коэффициент жёсткости[править | править код]

Витая цилиндрическая пружина сжатия или растяжения, намотанная из цилиндрической проволоки и упруго деформируемая вдоль оси, имеет коэффициент жёсткости

где

dD — диаметр проволоки; dF — диаметр намотки (измеряемый от оси проволоки); n — число витков; G — модуль сдвига (для обычной стали G ≈ 80 ГПа, для меди ~ 45 ГПа).

Читайте также:

Растяжение связок плечевого сустава

Виды пружин[править | править код]

Витая цилиндрическая пружина сжатия из чугуна.

Тарельчатые пружины

Место установки тарельчатых пружин

По виду воспринимаемой нагрузки:

пружины сжатия;
пружины растяжения;
пружины кручения;
пружины изгиба.

Пружины растяжения — рассчитаны на увеличение длины под нагрузкой. В ненагруженном состоянии обычно имеют сомкнувшиеся витки. На концах для закрепления пружины на конструкции имеются крючки или кольца.

У пружин растяжения-сжатия под действием постоянной по величине силы витки испытывают напряжения двух видов: изгиба и кручения.

Пружина изгиба — применяется для передачи упругих деформаций при незначительных изменениях геометрических размеров пружины или пакета пружин (рессоры, тарельчатые пружины).Они имеют разнообразную простую форму ( торсионы, стопорные кольца и шайбы, упругие зажимы, элементы реле и т.п.)

Пружины кручения — могут быть двух видов:

Читайте также:

Как удалить струп после ожога?

торсионные — стержень, работающий на кручение (имеет большую длину, чем витая пружина)
витые пружины, работающие на кручение (как в бельевых прищепках, в мышеловках и в канцелярских дыроколах).

В приборостроении известна пружина Бурдона — трубчатая пружина в манометрах для измерения давления, играющая роль чувствительного элемента.

По конструкции:

витые цилиндрические (винтовые);
витые конические (амортизаторы);
спиральные (в балансе часов);
плоские;
пластинчатые (например, рессоры);
тарельчатые;
волновые
торсионные;
жидкостные;
газовые.

Основные параметры пружин[править | править код]

Силовые характеристики пружин: 1 — растущая, 2 — линейная, 3 — падающая, 4 — постоянная, 5 — ступенчатая

Для витых цилиндрических и конических:

количество витков
шаг витка
диаметр проволоки
предельно воспринимаемая нагрузка
линейная зависимость между деформацией (осадкой) пружины и нагрузкой, приложенной к ней

Для волновых:

сечение ленты
число витков
число волн на виток
коэффициент жёсткости
предельная нагрузка

также усталостные характеристики материалов.

Пружина может быть изготовлена из любого материала, имеющего достаточно высокие прочностные и упругие свойства (сталь, пластмасса, дерево, фанера, даже картон).

Материал различных резин имеет упругие свойства не требующие придания ей особой формы и часто применяется в прямом виде, однако из-за менее определённых характеристик в точных машинах используется реже.

Стальные пружины общего назначения изготавливают из высокоуглеродистых сталей,(У9А-У12А, 65, 70), легированных марганцем, кремнием, ванадием (65Г, 60С2А, 65С2ВА). Для пружин, работающих в агрессивных средах, применяют нержавеющую сталь (12Х18Н10Т), бериллиевую бронзу (БрБ-2), кремнемарганцевую бронзу (БрКМц3-1), оловянноцинковую бронзу (БрОЦ-4-3), титановые и никелевые сплавы, чугуны.

Читайте также:

Растяжка на всё тело: польза и 20 упражнений

Небольшие пружины можно навивать из готовой проволоки, в то время как мощные изготавливаются из отожжённой стали и закаляются уже после формовки.

Применение пружин[править | править код]

Одна из самых известных пружин — кольцо для ключей

Пружина — один из самых широко применяемых элементов механизмов, конструкций, приборов. Используется для компенсации размерных неточностей, износа, снятия вибраций, как накопитель энергии, для простого измерения давления, веса, усилий и ускорений; предохранения от ударов и перегрузок.

В мягкой мебели и мебельных петлях и лифтах, в кнопках-застёжках, в карабинах, пружинных булавках, пружинных весах, отбойных молотках, в современных рельсовых скреплениях, в сцеплении, в механизмах часов, простых механических автоматах. Гидравлическая аппаратура не мыслима без пружин, упругость необходима для работы кнопок и клавиш управляющих устройств, спусковых механизмов и взрывателей.

В канцелярских товарах[править | править код]

скрепки и канцелярские прищепки
авторучки и механические карандаши
степлеры и дыроколы

В строительстве[править | править код]

Простейшие доводчики без гасителей для калиток и дверей интенсивного пользования, в холодном климате для тамбуров.
В возвратных механизмах ручных жалюзи, роликовых ставен и тяжелых секционных ворот.
В клапанах направления движения в общественных местах.
В лифтовых буферах.
В строениях и конструкциях на неустойчивых грунтах, в геологически активных местностях, как гаситель сейсмических волн.

В пресс-формах и штампах[править | править код]

В пресс-формах и штампах применяются пружины сжатия с прямоугольным сечением проволоки, они называются инструментальными пружинами. Благодаря прямоугольному сечению проволоки, пружина имеет более жесткие пружинные свойства при относительно небольших размерах, что очень удобно для размещения их в пресс-формы и штампы.

В огнестрельном оружии[править | править код]

Боевая пружина, возвратная пружина, пружина магазина
В симуляции оружия, оружие для страйкбола — пружина обычно используется для выталкивания снаряда в пружинно-поршневых винтовках.

В механизмах постоянной силы[править | править код]

Конструкция механизма или самой пружины обеспечивает постоянное усилие на грузонесущем элементе в определенном диапазоне перемещения.

Опоры постоянного усилия для трубопроводов
Роликовые пружины постоянного усилия или момента
Уплотнения трубопроводной арматуры
Заданная нагрузка для плавающих подшипников

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

Справочные таблицы по деталям машин. — М.: Машиностроение, 1956.
Техническая энциклопедия / Л. К. Мартенс. — М.: Советская энциклопедия, 1932. — Т. 18. — С. 424-464. — 898 с.
Л. Е. Андреева. Упругие элементы приборов / В. И. Феодосьев. — М.: Машиностроение, 1962. — 456 с.

Пружина. Виды и применение. Жесткость и нагрузка. Особенности

Пружина — упругий, обычно витой элемент механизмов, отвечающий за возврат приложенного усилия. В зависимости от способа навивки работает в направлении сжатия или растяжения.

Виды пружин

По конструктивному признаку осуществляется классификация пружин на несколько разновидностей:

Винтовые.
Торсионные.
Спиральные.
Тарельчатые.
Волновые.

Винтовые являются самыми широко распространенными. Они имеют форму трубки. Элемент получают методом навивки проволоки или прута на цилиндрический шаблон. После чего заготовка поддается закалке и отпуску. В зависимости от способа навивки зависит направление работы пружины. Наличие зазоров между витками позволяет ее использовать как элемент сжатия. Примером являются пружины в шариковых ручках, подвесках автомобилей, мототранспорта. При плотной навивке пружина срабатывает на растяжения. Такие элементы имеют на краях проушины зацепы. Их используют в механизмах автоматического закрывания двери.

Читайте также:

Как лечить мозоль со стержнем в домашних условиях: самые эффективные способы избавления

Торсионные имеют аналогичное устройство, что и винтовые. Однако они устроены так, чтобы срабатывать на кручение и изгиб. Концы таких пружин сделаны удлиненными для зацепа при установке. При воздействии на скручивание элемент противодействует. Торсионные пружины, к примеру, используются в сложных механизмах закрывания дверей.

Спиральные имеют форму ленты закрученной в спираль. Этот элемент применяется для накопления энергии. При установке в механизм он закручивается, накапливая за счет своей упругости энергию на раскручивание. Именно такие пружины применяются в часовых механизмах, работающих на заводе без использования электрического источника энергии. Также их используют в ручных стартерах бензопил, мотокос для возврата шнура обратно и т.п.

Тарельчатая пружина имеет вид шайбы выгнутой под конус. За счет упругости металла она противодействует сжатию. Они постоянно подпирают гайки или другие комплектующие. Это достаточно редко применяемый элемент, однако он получил широкое распространение в механизмах рулевых реек большинства автомобилей.

Волновые представляют собой ленту уложенную по синусоиде, то есть волной. Она навивается по кругу, как и винтовые изделия. Однако благодаря волнообразной укладки при сжатии, она воздействует обратно одинаково по всей плоскости без стремления уйти в сторону. Такое ее качество важно при изготовлении точных механизмов. Волновой элемент также может изготавливаться в виде незамкнутого кольца или тарельчатой пружины с синусоидой.

Классификация пружин по способу нагрузки

Более важным параметром, чем само устройство пружины, является способ ее нагрузки. При изготовлении различных механизмов возможно предусмотреть установку в него пружины практически любого устройства, главное чтобы она подходила по способу нагрузки.

Выполняется классификация пружин на следующие разновидности по воздействию:

Изгиб.
Кручение.
Растяжение.
Сдавливание.

Пружины изгиба противодействуют на усилие, нацеленное на их изгиб. Это качество используется для поджатия деталей механизмов между собой. Примером являются тарельчатые пружины.

Кручения оснащаются удлиненными ровными краями зацепами, которые фиксируются в механизмах. При попытке изменения их нормального положения в любую сторону они за счет упругости навивки основного тела возвращаются обратно. Примером таких элементов выступают торсионные пружины в бельевых прищепках.

Сжатия и растяжения имеют похожее устройство и отличаются только величиной зазора между витками навивки. Элемент сжатия при сдавливающем воздействии оказывает противодействие. Именно такой тип пружин используется в прижимных клавишах. Пружина растяжения наоборот стремится принять свою нормальную форму на действие направленное на ее удлинение. Она используется в конструкции кроватей раскладушек, спусковых механизмах огнестрельного оружия.

Из чего сделана пружина

Для производства пружин применяется специализированная проволока, имеющая повышенные параметры упругости. Из нее делают все виды пружин, кроме тарельчатых. Последние изготавливаются путем штамповки по листовой стали.

Пружинная проволока производится методом проката из определенного стального сплава. Благодаря специализированному составу, после термообработки, готовое изделие не ломается при механическом воздействии в приделах расчетных нагрузок. Также оно приобретает повышенную устойчивость к снижению упругости после многократной деформации. Однако все пружины без исключения поддаются износу. Он проявляется в виде потери упругости. Со временем они перестают принимать, после деформации, свое изначальное положение, поэтому нуждаются в замене.

Жесткость пружин

Рабочая жесткость пружины зависит от ряда параметров:

Химического состава металла.
Способа термической обработки.
Диаметра применяемой проволоки.
Числа витков.
Частоты витков.

Одним из самых важных параметров при выборе пружины является коэффициент ее жесткости. Он определяет, какое усилие требуется для сжатия или растяжения готового изделия. Этот параметр является следствием сложных инженерных расчетов, учитывающих множество показателей механизма, в который необходима установка пружины. Для рядового пользователя более привычной выступает оценка по уровню стойкости измеряемой в единицах веса. Большинство пружин просто оценивают по тому, какой массы груз может ее полностью деформировать.

Если пружина будет подходить к механизму по длине и диаметру, но при этом для ее деформации нужно значительно большее усилие, чем требуется, то система не сможет работать. По сути, развиваемое прижимное усилие не способно вызвать отклик упругости. Если же наоборот жесткости пружины окажется недостаточно, то растянувшись под нагрузкой, она не вернется обратно. Аналогичная ситуация будет и при сжатии.

Жесткость всех видов пружин зависима от температуры. При их подборе оптимально проводить оценку жесткости в той температуре, в которой она будет использоваться. Чем теплее, до определенного порога устойчивости металла, тем выше упругость. При охлаждении структура металла меняется, и пружины приобретают меньший ход и повышенную хрупкость. При эксплуатации в обычных условиях это почти незаметно. Однако такое качество явно проявляется в случае использования тонких пружин в условиях Севера.

Как сделать пружину в домашних условиях

Практически в каждом механизме, где применяется пружина, она имеет свои параметры диаметра и высоты. Вследствие этого после ее износа возникают трудности с заменой. Для достаточно современных механизмов пружины можно заказать у поставщика запчастей, но для старых уже снятых с производства это невозможно.

В таком случае пружину можно изготовить самостоятельно. Для ее производства в домашних условиях требуется наличие пружинной проволоки. Так как она чаще продается на вес от 1 кг, то этого излишне много для получения одной пружины. В таком случае можно приобрести в хозяйственном или автомагазине любую пружину сделанную из проволоки нужного диаметра. Используя ее как источник материала можно изготовить изделие требуемых параметров повторив фабричную технологию в упрощенном варианте. При термообработке пружин на производстве их нагрев и охлаждение делается с точным контролем температуры измерительным оборудованием. В домашних условиях можно приблизительно контролировать нагрев металла по цвету побежалости. При разной температуре тот меняет свой цвет. Сначала он сереет, потом синеет, краснеет, желтеет и становится почти белым.

Пружина донор разогревается любым доступным способом. Можно использовать горн, газовую или бензиновую горелку. Она греется до темно-красного цвета побежалости, после чего оставляется остывать на воздухе. Такая термообработка называется отжиг. Структура металла пружины меняется, и он становится податливым. Благодаря этому она легко разматывается на проволоку.

Далее проволока наматывается на шаблон нужного диаметра. В его качестве может использоваться прут, болт и т.д. Витки делаются вплотную. Затем заготовка снимается с бланка и из нее формируется необходимая пружина. Если она должна работать на сжатие, то витки разводятся. При изготовлении пружины растяжения в ней формируются проушины. Если же изготавливается торсионное изделие, то края оставляются длинными и ровными.

После этого заготовка снова разогревается до темно-красного цвета и остужается в машинном масле. Это закаляет металл, делая его снова твердым, упругим, но хрупким. Затем изделие снова греется горелкой, но уже до светло-серого цвета и оставляется остужаться на воздухе. В результате металл отпускается. Он сохраняет упругость, но теряет хрупкость. В таком виде изделие уже может использоваться по назначению.

Формы витых пружин

Витые пружины бывают:

Цилиндрические.
Конические.

Навитые на бланк пружины могут иметь не только правильную цилиндрическую форму, но и коническую. В ней каждый новый виток уже предыдущего. Такое изделие применяется в том случае, если на него дополнительно ложиться поддерживающая функция. Оно не только срабатывает на возврат при деформации, но и работает как опора. Конические пружины можно встретить на дорожных классических велосипедах, где они поддерживают сидение.

Цилиндрические и конические пружины могут быть обычными или составными. Составные являются сдвоенными. Это соединенные вместе 2 пружины разного диаметра. Одна располагается снаружи, а вторая ставится между ее витками. Таким образом, они работают вместе, обеспечивая необходимый уровень жесткости.

Пружина: определение, типы, функции, материалы, применение, преимущества и недостатки.

В этой статье я расскажу вам о основных типах, функциях, материалах, применении, преимуществах и недостатках пружин. Итак, давайте углубимся в статью и начнем с определения пружины.

Пружина: определение, типы, функции, материалы, применение, преимущества и недостатки.

Пружина — упругий элемент один из самых широко применяемых в конструкциях, приборах и различных механизмах, основная функция которого — отклоняться под действием нагрузки и восстанавливать первоначальную форму при снятии нагрузки — отдающая или поглощающая механическую энергию. Он также используется для хранения энергии — накапливающая.

Виды пружин.

По виду воспринимаемой нагрузки:

Пружины растяжения — рассчитаны на увеличение длины под нагрузкой. В ненагруженном состоянии обычно имеют сомкнувшиеся витки. Проволочная пружина с крючками или кольцами на концах, которые позволяют пружине удерживать объект, который будет раздвигать витки пружины за счет добавления силы. Когда приложена внешняя сила, компоненты раздвигаются, и эти пружины пытаются вернуть эти компоненты в исходное положение.

Пружины растяжения LSF TES 0.10×1.30×2.90×7.00 EN10270-1

Пружины сжатия — рассчитаны на уменьшение длины под нагрузкой. Витки таких пружин без нагрузки не касаются друг друга. Концевые витки поджимают к соседним и торцы пружины шлифуют. Длинные пружины сжатия, во избежание потери устойчивости, ставят на оправки или стаканы, либо используют менее габаритные волновые пружины. Пружины сжатия находят применение в широком спектре промышленных применений из-за их способности удерживать и отдавать энергию без сложных деталей или механизмов. Достоинством такого упругого элемента является его компактность. Внутри витков пружины можно разместить амортизатор, ограничитель хода или направляющую трубу свечной подвески.

Пружина изгиба — применяется для передачи упругих деформаций при незначительных изменениях геометрических размеров пружины или пакета пружин (рессоры, тарельчатые пружины). Они имеют разнообразную простую форму ( торсионы, стопорные кольца и шайбы, упругие зажимы, элементы реле и т.п.)

Пружины кручения — это особый тип пружин, которые сильно сопротивляются вращающим силам, известным как крутящий момент. Могут быть двух видов:

торсионные — стержень, работающий на кручение (имеет большую длину, чем витая пружина)
спиральные пружины, работающие на кручение (как в бельевых прищепках, в мышеловках и в канцелярских дыроколах).

Проволочные спиральные пружины с прямыми проволоками на концах образуют ножки, которые позволяют приложить к ним вращающую силу и создавать крутящий момент.

Двойные пружины кручения имеют левую и правую спиральные секции, соединенные вместе. Левая и правая секции спроектированы отдельно, а общий прилагаемый крутящий момент рассчитывается как сумма двух. Они могут удерживать механизм на месте статически, отклоняя ножки по центральной оси его корпуса.

Спиральная двойная пружина, работающая на кручение

Пружины можно разделить на различные типы по конструкции, здесь в этом разделе я собираюсь упомянуть некоторые из наиболее широко используемых.

По конструкции:

прямые витые цилиндрические — используется в подвеске мотоцикла или железнодорожного вагона. В этих пружинах все витки имеют одинаковый диаметр. Упругий элемент в виде пружины состоит из одной детали, поэтому отсутствует трение, присущее листам рессоры. Благодаря этому пружина не нуждается в каком-либо уходе в период эксплуатации. ;

Витые цилиндрические пружины — используется в подвеске мотоцикла или железнодорожного вагона

прямые витые прямоугольного сечения (инструментальные пружины) работают на сжатие и широко используются в пресс-формах и штампах. Благодаря прямоугольному сечению проволоки пружины сжатия по ISO 10243 обладают большей жесткостью по сравнению с пружинами изготовленными из круглого сечения. Технология изготовления прямоугольных пружин обеспечивает равномерное распределение нагрузки.

Прямые витые прямоугольного сечения (инструментальные пружины)

выпуклые пружины (т. е. бочкообразные пружины) имеют витки большего диаметра в середине пружины и витки меньшего диаметра на обоих концах. Такая конструкция позволяет виткам вставляться друг в друга при сжатии пружины. Производители используют выпуклые пружины в тех случаях, когда требуется большая устойчивость и устойчивость к колебаниям при разжиме пружины. В большинстве случаев они используются в автомобильной, мебельной и игрушечной промышленности.
витые конические — используется в электрическом или электронном оборудовании, садовых секаторах и т. Д. Пружины сжатия с переменным внешним диаметром, которые придают корпусу пружины коническую форму. Один конец имеет больший диаметр, чем другой, и витки по всей пружине обеспечивают постепенное сужение или изменение размера. Такое изделие применяется в том случае, если на него дополнительно ложиться поддерживающая функция. Оно не только срабатывает на возврат при деформации, но и работает как опора. На практике вы можете увидеть этот тип пружины в отсеке для батареек пульта дистанционного управления или настенных часов, на дорожных классических велосипедах, где они поддерживают сидение;

Витая коническая пружина

плоские спиральные пружины — имеют форму ленты закрученной в спираль. Когда компоненты начинают вращаться вокруг центра пружины, спиральная пружина оказывает равное усилие, чтобы вернуть их в исходное положение. Именно такие пружины применяются в часовых механизмах, работающих на заводе без использования электрического источника энергии. Также их используют в ручных стартерах бензопил, мотокос для возврата шнура обратно и т.п.;

Спиральная пружина

пластинчатые бывают разных форм и размеров в зависимости от области применения. Они находит свое применение в таких изделиях как листовые рессоры. Эти пружины не имеют стандартной формы или размера. Они производятся согласно требованиям различных функций. По сравнению с пружинами из круглой проволоки, пружины плоской формы имеют прочную конструкцию и могут выдерживать высокие ударные нагрузки.

Рессора — упругий элемент подвески транспортного средства

тарельчатые — представляют собой шайбы конической формы, удерживаемые вместе болтом или трубкой, имеющая характеристики пружины. Это неплоская коническая пружина с кожухом, которая обычно нагружается в осевом направлении. Пружина этого типа может оказывать постоянное давление по всей площади соприкосновения а также обеспечивает высокую нагрузку на небольших участках. Его можно использовать там, где быстро происходит тепловое расширение или сжатие — получил широкое распространение в механизмах рулевых реек большинства автомобилей. Основные размеры пружин соответствуют стандарту DIN 2093.

Пружина тарельчатая DSL 15,8X8,2X0,25

Пружина тарельчатая чертеж

волновые — представляет собой синусоидальную металлическую ленту, навитую ребром по окружности заданного диаметра (обычно от 5 мм до 3000 мм). В зависимости от назначения, выполняется одновитковой или многовитковой. Она навивается по кругу, как и винтовые изделия. Однако благодаря волнообразной укладки при сжатии, она воздействует обратно одинаково по всей плоскости без стремления уйти в сторону. Такое ее качество важно при изготовлении точных механизмов. Волновой элемент также может изготавливаться в виде незамкнутого кольца или тарельчатой пружины с синусоидой.

Волновая пружина

торсионные — эти пружины подвергаются напряжению изгиба вместо напряжения скручивания и способны накапливать и высвобождать угловую энергию. Широко применяются торсионные подвески на военной технике и машинах высокой проходимости;
специальные — проволока нестандартной формы, отвечающая требованиям конкретного устройства для его надлежащего функционирования.

Основные параметры при выборе пружин

Для витых цилиндрических и конических:

внешний диаметр пружины. При прочих равных показателях чем больше диаметр — тем ниже жесткость.
количество витков
шаг витка
диаметр проволоки
воспринимаемая нагрузка (минимальная рабочая F1, максимальная рабочая F2 и предельная F3 силы пружины измеряются в Ньютонах.
линейная зависимость в графике между деформацией (осадкой) пружины и нагрузкой, приложенной к ней.

Для волновых:

сечение ленты
число витков
число волн на виток
коэффициент жёсткости
предельная нагрузка
также усталостные характеристики материалов.

Направление навивки

Правое
Левое

Отделка: цинкование, окраска эмаль, хим.окс. промасливанием, анодирование, электрополировка, пассивирование и др.

Термическая обработка: После навивки пружины могут также пройти процедуры закалки и отпуска для снятия напряжения металла, что улучшает прочность и эксплуатационные качества готового продукта. Однако этапы термическая обработка и отделка не являются обязательными.

Одним из самых важных параметров при выборе пружины является коэффициент ее жесткости и воспринимаемая нагрузка. Он определяет, какое усилие требуется для сжатия или растяжения готового изделия.

Материал пружины.

Пружинные материалы:

Пружины изготавливаются из следующих материалов:

Волоченная углеродистая проволока: это пружины общего назначения, где нам нужна низкотемпературная стойкость и низкое напряжение, мы можем использовать эти типы пружинных материалов.

Легированная и нержавеющая проволока: В настоящее время нержавеющая сталь широко используется для изготовления пружин.

Медь, алюминии, магний, цинк, никель, свинец, титан, олово и их сплавы, используют в промышленности в случаях, когда применение черных металлов и их сплавов нецелесообразно или невозможно.

Бронза: эти типы пружин используются в электротехнической промышленности, поскольку материал обладает хорошей электропроводностью и хорошей устойчивостью к коррозии.

Графитовая эпоксидная смола: используется в высокопрочных пружинах, таких как листовая рессора.

Углеродная эпоксидная смола: изготовленая из углеродного волокна и способная выдерживать высокие нагрузки, этот материал также используется в высокопрочных устройствах, таких как автомобили. Основой подобных моделей является все же стекловолокно — именно из него выполняется стержень пружины, который затем дополнительно усиливается углеродистой эпоксидной смолой и сворачивается в спиралевидную заготовку. Кольца будущего изделия покрываются еще одним слоем стекловолоконных нитей, а потом изделие запекается при высокой температуре.

Подобная технология изготовления требует гораздо меньше ресурсов, нежели изготовление стальных аналогов.

Проектирование пружины в КОМПАС-Spring.

Прикладная библиотека КОМПАС-Spring функционирует в среде КОМПАС 3D и обеспечивает выполнение проектного или проверочного расчетов цилиндрических винтовых пружин растяжения и сжатия, а также тарельчатых пружин и пружин кручения.Pасчет выполняется пpи минимальном количестве исходных данных и гаpантиpует получение необходимых конструктору паpаметpов пpужины пpи ее минимальной массе. Результаты расчета могут быть сохранены для последующего выполнения построения или распечатаны. Как показывает практика пользователей, КОМПАС-Spring позволяет в 15-20 раз повысить скорость проектирования пружин и выпуска документации на них

В основу приложения положены следующие методики расчета:

пружины сжатия и растяжения — ГОСТ 13764-86, ГОСТ 13765-86;
тарельчатые пружины — ГОСТ 3057-90;
пружины кручения — методика из книги В.И. Анурьев «Справочник конструктора-машиностроителя» том 3;
конические и фасонные пружины — методика из книги С. Д. Пономарёв, Л. Е. Андреева «Расчет упругих элементов машин и приборов».

В результате проектного расчета система предлагает множество решений, удовлетворяющих исходным данным, из которых конструктор может выбрать оптимальное по одному или нескольким критериям.

Основные документы, регламентирующие изготовление пружин:

— Пружины винтовые цилиндрические сжатия и растяжения из стали круглого сечения ГОСТ 13764-86, ГОСТ 13767-86 — ГОСТ 13776-86, ГОСТ 16118-70

— Пружины винтовые цилиндрические сжатия и растяжения из специальных сталей и сплавов ГОСТ Р 50753-95;

— Пружины цилиндрические винтовые для ударно-тяговых приборов подвижного состава железных дорог ГОСТ 1452-2003;

— Пружины тарельчатые ( общие технические условия ) ГОСТ 3057-90

Пружины изготавливаются из следующих материалов:

— Проволока стальная углеродистая пружинная ГОСТ 9389-75 І, ІІ, ІІІ классов прочности диаметром 0,2-10,0 мм;

— Проволока стальная легированная пружинная ГОСТ 14963-78 для горячей и холодной навивки сталь 60С2А, 50-51ХФА диаметром 3,0-12,0 мм;

— Проволока из презиционных сплавов для упругих элементов ГОСТ 14118-85 диаметром 0,2-7,0 мм;

— Проволока из высоколегированной коррозионностойкой и жаростойкой стали ГОСТ 18143-72 диаметром 0,3-6,0 мм;

— Проволока стальная для механических пружин холоднотянутая из углеродистой стали ГОСТ Р 50567-93 диаметром 0,2-20,0 мм;

— Проволока из бериллиевой бронзы ГОСТ 15834-77 диаметром 0,2-12,0 мм;

— Проволока из кремнемарганцовой бронзы ГОСТ 5222-72 диаметром 0,2-10,0 мм;

— Проволока из оловянно-цинковой бронзы ГОСТ 5221-2008 диаметром 0,2-12,0 мм;

— Прутки из прецизионных сплавов для упругих элементов ГОСТ 14119-85 диаметром 1,0-30,0 мм;

— Проволока пружинная нержавеющая, жаропрочная, коррозионно-стойкая: 12Х18Н10Т по ТУ 3-1002-77, ХН77ТЮР по ТУ 3-825-80.

Давай дружить! Если вам нужна помощь в подборе готовой пружины или проектировании нестандартной, вы можете обратиться удобным способом через сообщения.

Для тех, кто копает глубже и хочет знать больше. Нажимайте подписаться. Если у вас есть, что добавить по теме, не стесняйтесь. Как и всегда, если есть какие-то вопросы, мысли, дополнения и всё такое прочее, то добро пожаловать в комментарии к этой записи.

Желаю бодрости духа и сил, вдохновения и прекрасного настроения, искренних улыбок и приятных эмоций.

Литература:

Мирский, «Хирургия от древности до современности. Очерки истории.» (Москва, Наука, 2000, 798 с.).
Moustafine R. I., Bobyleva V. L., Bukhovets A. V., Garipova V. R.,Kabanova T. V., Kemenova V. A., Van den Mooter G. Structural transformations during swelling of polycomplex matrices based on countercharged (meth)acrylate copolymers (Eudragit® EPO/Eudragit® L 100-55). Journal of Pharmaceutical Sciences. 2011; 100:874–885. DOI:10.1002/jps.22320.
Wise, «Review of the History of Medicine» (Л., 1967).
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D1%83%D0%B6%D0%B8%D0%BD%D0%B0.
https://tehpribory.ru/glavnaia/raznoe/pruzhina.html.
https://zen.yandex.ru/media/id/5b18fd4f9f4347cb00b944bb/prujina-opredelenie-tipy-funkcii-materialy-primenenie-preimuscestva-i-nedostatki-608ff1804fade3788b5cd6b2.
Wise, «Review of the History of Medicine» (Л., 1967).

Пружина

История[править | править код]

Теория[править | править код]

Коэффициент жёсткости[править | править код]

Виды пружин[править | править код]

Основные параметры пружин[править | править код]

Применение пружин[править | править код]

В канцелярских товарах[править | править код]

В строительстве[править | править код]

В пресс-формах и штампах[править | править код]

В огнестрельном оружии[править | править код]

В механизмах постоянной силы[править | править код]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

Пружина. Виды и применение. Жесткость и нагрузка. Особенности

Виды пружин

По конструктивному признаку осуществляется классификация пружин на несколько разновидностей:

Классификация пружин по способу нагрузки

Выполняется классификация пружин на следующие разновидности по воздействию:

Из чего сделана пружина

Жесткость пружин

Рабочая жесткость пружины зависит от ряда параметров:

Как сделать пружину в домашних условиях

Формы витых пружин

Витые пружины бывают:

Похожие темы:

Пружина: определение, типы, функции, материалы, применение, преимущества и недостатки.

Виды пружин.

Основные параметры при выборе пружин

Материал пружины.

Проектирование пружины в КОМПАС-Spring.