Los sistemas mecánicos dependen de resortes para la absorción de choque, almacenamiento de energía, y control del movimiento. Suspensiones automotrices, equipo industrial, y la electrónica de consumo los necesita. La ley de Hooke gobierna la operación de primavera y establece que su extensión o compresión requiere una fuerza proporcional al desplazamiento. La ley describe cómo Springs almacena y libera energía. Conocer los tipos de resortes y aplicaciones Beneficios de la ingeniería y el rendimiento de la fabricación.
Principios básicos de los resortes
La ley y el almacenamiento de energía y la liberación de Hooke en todas las aplicaciones ayudan a comprender los resortes. Ley de Hooke, F = KX, Define el comportamiento de primavera bajo la fuerza. En la ecuación, F es la fuerza en la primavera, x es su desplazamiento del equilibrio, Y K es su rigidez. Los resortes absorben energía mecánica cuando se compriman o se estiran y la liberan cuando regresen a su forma original. Absorción de choque, almacenamiento de energía, y el control del movimiento depende de los resortes. Recordar, Diferentes tipos de resortes satisfacen diferentes necesidades mecánicas para el complejo equilibrio de fuerzas y energía en la ingeniería.
Tipos principales de resortes
Resortes de compresión
Entre los tipos de resortes, Los resortes de compresión resisten las fuerzas de compresión, acortar bajo carga, y almacenar energía potencial. Las suspensiones automotrices dependen de ellas para absorber los choques viales y suavizar el viaje comprimiendo y expandiendo. Prensas industriales, máquinas de estampado, y las válvulas usan resortes de compresión para un control y funcionamiento precisos. Abren y cierran dispositivos para sellar materiales y controlar el flujo de fluido. Los resortes de compresión proporcionan soporte y movimiento regulado para la comodidad y el uso en colchones y bolígrafos. Los resortes vienen en reloj de arena, barril, y formas cónicas a través de usos. Las variaciones de diseño maximizan la eficiencia del espacio o distribuyen la fuerza de manera diferente.
Resortes de extensión
Otro tipo importante de primavera son los resortes de extensión, que se extienden bajo estrés y contraen cuando se elimina la fuerza. Tales resortes se emplean en los sistemas de las puertas de garaje para contrarrestar el peso de la puerta y liberar energía al abrir y cerrar. Además, Los trampolines usan resortes de extensión para rebotar de forma segura estirando y contrayendo. Los arados y los cultivadores usan resortes de extensión para el contacto y la profundidad del suelo durante las actividades agrícolas. Manos, bucles, y los patrones de bobina en los extremos de los resortes de extensión les permiten conectarse a componentes.
Resortes de torsión
En muchos sistemas mecánicos, Los resortes de par son los tipos de resortes que almacenan energía potencial mientras giran su eje. Almacenan y liberan energía a través de la torsión para equilibrar el peso de la puerta y proporcionar sin esfuerzo, movimiento regulado en sistemas de puerta de garaje. Los resortes de torsión dentro de las pinzas de ropa adquieren energía cuando se abren y la liberan cuando se cierran a la ropa de agarre. Además, Los resortes de torsión absorben amortiguadores y estabilizan vehículos sobre terreno áspero. Los resortes de torsión pueden ser de cuerpo único o de doble cuerpo con recto, compensar, o extremos con bisagras para cumplir con los requisitos de diseño.
Otros tipos notables de resortes
Resortes helicoidales
Los resortes helicoidales son flexibles y almacenan energía, absorber el shock, y mantener una fuerza entre las superficies. Enrollar un cable en forma helicoidal le permite comprimir, alargar, o giro, Dependiendo de la aplicación. Los resortes helicoidales se utilizan en suspensiones de automóviles para absorber el estrés de las superficies inclinadas. Relojes y relojes mecánicos los usan para almacenar y liberar energía para alimentar el mecanismo. Los resortes helicoidales proporcionan resistencia y elasticidad en los sistemas mecánicos para la estabilidad y el funcionamiento.
Resortes de hoja
Los resortes de hoja se encuentran entre los tipos de resortes que incluyen muchas capas de acero, u hojas, que ofrecen estabilidad y absorción de choque en sistemas de suspensión de automóviles. Los primeros carruajes y autos confiaron en ellos para la estabilidad y la flexibilidad en el terreno duro. Vehículos pesados como camiones y autobuses emplean resortes de hoja para mantener el contacto con el suelo y absorber las choques de superficies inestables. Elíptico, semi-electípico, cuarto, tres cuartos, y existen resortes de hoja transversales. Por ejemplo, El Semieliptical Leaf Spring es popular debido a su vida útil y mantenimiento de bajo costo.
Resortes de disco
Resortes de disco, o lavadoras cónicas, son resortes especializados en lugares estrechos para crear fuerza o absorber estrés. La forma cónica absorbe el estrés y limita la deflexión para aplicaciones con espacio limitado pero excelente capacidad de carga de carga. Por ejemplo, Los frenos de embrague y otros sistemas mecánicos de alto estrés emplean resortes de disco de Belleville. Los sujetadores y pernos roscados emplean lavadoras Media, o resortes de disco curvos, para resistir el aflojamiento inducido por la vibración. Los resortes de disco ranurado minimizan la carga de resorte y mejoran la desviación para cajas de cambios y embragues automatizados. Los resortes de disco de onda arquitectónica absorben el estrés por compresión axial para la carga y la amortiguación predecibles.
Manantiales de fuerza constantes
Contrariamente a la regla de Hooke, Los resortes de fuerza constante son uno de los tipos de resortes que conservan una fuerza casi constante en todo su rango de movimiento. Dichas tiras de acero de primavera pre-tensor están destinadas a ser enrolladas y liberadas cuando no están en uso. Los mecanismos de reloj los emplean para almacenar y liberar energía de manera uniforme para regular el tiempo. Que es mas, Monitores ajustables y fajas de ventana Utilice resortes de fuerza constante para equilibrar el peso. Aunque llamado “fuerza constante,” Estos resortes deben superar su carga completa para crear una fuerza casi constante a lo largo de la extensión.
Lista de materiales utilizados en la fabricación de primavera
- Acero primavera
- Acero inoxidable
- Aleación de cobre de berilio
- Cerámico
- Materiales compuestos de fibra de vidrio individual
- Goma
- Uretano
- Acero de baja aleación
- Alambre tirado por frío
- Alambre de primavera con aceite
- Tira endurecida bainita
- Sus310/340
- SWC (acero con alto contenido de carbono)
- SWPB (alambre de piano)
- PBW (alambre de bronce de fósforo)
- Swicf
Proceso de fabricación de resortes
Pasos involucrados en el proceso de fabricación de resortes
- La producción de primavera comienza con el cable de resorte alimentado en una máquina enrollable CNC o enurelga mecánica de resorte. El cable se endereza y se enrolla. Los resortes de compresión necesitan un enrollamiento preciso para preservar el tono y el diámetro. Los resortes de extensión necesitan ganchos o bucles en cada extremo.
- El tratamiento térmico alivia el estrés y mejora la elasticidad de la primavera. Los resortes se calientan y se enfrían a temperaturas precisas. Para que puedan soportar cargas repetidas sin distorsión.
- La rutina aplana los extremos de diferentes tipos de resortes para la estabilidad. Es importante para los resortes de suspensión del vehículo porque las configuraciones de extremo desiguales pueden causar inestabilidad.
- Finalmente, El recubrimiento y el pulido evitan la corrosión y el desgaste de la primavera. Los métodos comunes incluyen electroplatación de zinc o cromo, revestimiento de polvo, y anodizante.
Personalización y especificación utilizando máquinas de devanamiento de cables dedicadas
La producción de primavera personalizada utiliza máquinas dedicadas de devanado de alambre para ajustar el tamaño y la calidad del resorte. Por ejemplo, Las válvulas en los motores de alto rendimiento necesitan cambios de cambio y formularios finales complicados, que las máquinas enrollables de CNC pueden proporcionar. Hacen resortes para cargas especificadas y límites de espacio. Las máquinas de bobinado de alambre progresivo también pueden hacer resortes de torsión con diferentes diámetros y longitudes para sistemas de puerta de garaje de automóviles que necesitan características de torque precisas. Las máquinas también admiten acero de alto carbono para resortes industriales de alta resistencia y acero inoxidable para equipos médicos. Garantizan que cada primavera cumple con las especificaciones específicas de la aplicación.
Si desea saber qué materiales y procesos de fabricación utilizamos para resortes, Contáctenos.
