機械システムは、衝撃吸収のためにスプリングに依存しています, エネルギー貯蔵, および運動制御. 自動車停止, 産業用具, そして、家電が必要です. Hookeの法律は春の操作を管理し、その拡張または圧縮には変位に比例する力が必要であると述べています. 法律は、スプリングスがエネルギーを保存および解放する方法を説明しています. スプリングとアプリケーションの種類を知ることは、エンジニアリングと製造のパフォーマンスに役立ちます.
スプリングの基本原則
Hookeの法律とエネルギー貯蔵およびアプリケーション全体のリリースは、スプリングを理解するのに役立ちます. フックの法律, f = kx, 力のある春の動作を定義します. 方程式で, fは春の力です, xは平衡からの変位です, Kはその剛性です. スプリングは、圧縮または伸びるときに機械エネルギーを吸収し、元のフォームに戻ったときにそれを放出します. 衝撃吸収, エネルギー貯蔵, 動きの制御はスプリングに依存します. 覚えて, さまざまな種類のスプリングは、エンジニアリングにおける力とエネルギーの複雑なバランスに対するさまざまな機械的ニーズを満たしています.
スプリングの主なタイプ
圧縮スプリング
スプリングのタイプの中で, 圧縮スプリングは圧縮力に抵抗します, 負荷下で短くします, ポテンシャルエネルギーを保存します. 自動車の一時停止は、彼らに依存して道路ショックを吸収し、圧縮して拡大することで乗り心地を滑らかにします. 産業プレス, スタンピングマシン, バルブは圧縮スプリングを使用して正確な制御と機能を備えています. 彼らは材料をスタンプして液体の流れを制御するためにデバイスを開閉. 圧縮スプリングは、マットレスとペンでの快適さと使用のためのサポートと規制された動きを提供します. スプリングは砂時計で来ます, バレル, および使用全体にわたる円錐形. 設計のバリエーションは、スペースの効率を最大化するか、力を異なる方法で分配する.
拡張スプリング
スプリングのもう1つの重要なタイプは、延長スプリングです, 力が除去されたときにストレスと契約の下で伸びる. このようなスプリングは、ドアの重量を相殺し、開閉するときにエネルギーを放出するためにガレージドアシステムで使用されています. さらに, トランポリンは、拡張スプリングを使用して、ストレッチと契約によって人々を安全に跳ね返す. プラウと耕作者は、農業活動中に地上接触と深さに拡張スプリングを使用します. フック, ループ, 拡張スプリングの端にあるコイルパターンにより、コンポーネントに接続できます.
ねじりスプリング
多くの機械システムで, トルクスプリングは、軸をひねりながらポテンシャルエネルギーを保存するスプリングの種類です. 彼らは、ドアの重量のバランスをとり、楽に提供するために、ねじりでエネルギーを保管および放出します, ガレージドアシステムの規制された動き. 洗濯細工の中のねじりスプリングは、開いたときにエネルギーを獲得し、グリップ衣服を閉めるときにそれを放出します. さらに, ねじりスプリングは衝撃を吸収し、粗い地形で車両を安定させます. ねじりスプリングは、単一ボディまたは直線で二重になっている場合があります, オフセット, または、設計要件を満たすためにヒンジ付き端.
他の顕著な種類のスプリング
ヘリカルスプリング
らせんスプリングは柔軟で貯蔵エネルギーです, ショックを吸収します, 表面間の力を維持します. ワイヤーをらせん状の形に巻き付けると圧縮することができます, 長くします, またはひねり, アプリケーションに応じて. ヘリカルスプリングは、傾斜した表面からのストレスを吸収するために車の懸濁液で利用されています. 機械式の時計と時計はそれらを使用してエネルギーを保存および放出してメカニズムを強化します. ヘリカルスプリングは、安定性と機能のために機械システムの耐性と弾力性を提供します.
リーフスプリング
リーフスプリングは、多くの鋼層を含むスプリングのタイプの1つです, または葉, それは、自動車サスペンションシステムの安定性と衝撃吸収を提供します. 初期の馬車と自動車は、厳しい地形での安定性と柔軟性のためにそれらに依存していました. トラックやバスのような大型車両は、リーフスプリングを採用して地上接触を維持し、不安定な表面から衝撃を吸収します. 楕円形, 半elliptical, 四半期, 4分の3, 横葉の泉が存在します. 例えば, 半楕円形のリーフスプリングは、その寿命が拡大し、安価なメンテナンスのために人気があります.
ディスクスプリング
ディスクスプリング, または円錐ワッシャー, 力を生み出すか、ストレスを吸収するための狭い場所に特製スプリングがあります. 円錐形はストレスを吸収し、スペースが限られているが優れた負荷を負う能力を持つアプリケーションの偏向を制限します. 例えば, クラッチブレーキやその他の高ストレスの機械システムがベルビルディスクスプリングスを採用しています. ねじ付きの留め具とボルトは、三日月を採用しています, または湾曲したディスクスプリング, 振動誘発性の緩みに耐える. スロット付きディスクスプリングは、スプリング負荷を最小限に抑え、自動化されたギアボックスとクラッチのたわみを強化します. 建築波ディスクスプリングは、予測可能な負荷とクッションのために軸圧縮応力を吸収します.
一定の力スプリング
フックのルールに反して, 一定の成形スプリングは、可動域全体に近い力を保持するスプリングの種類の1つです。. このような事前に張力のあるスプリングスチールストリップは、使用されていないときにコイル状および放出することを意図しています. 時計のメカニズムはそれらを使用してエネルギーを均等に保存および放出して時間を調整します. それ以上, 調整可能なモニターとウィンドウサッシは、一定のスプリングを使用して重量のバランスをとる. 呼ばれていますが “一定の力,” これらのスプリングは、延長全体にほぼ一定の力を作成するために全負荷を克服する必要があります.
春の製造で使用される材料のリスト
- スプリングスチール
- ステンレス鋼
- ベリリウム銅合金
- セラミック
- 一方向ガラス繊維複合材料
- ゴム
- ウレタン
- 低合金鋼
- 冷たく描かれたワイヤー
- オイルを塗ったスプリングワイヤー
- ベイナイト硬化ストリップ
- SUS310/340
- SWC (高炭素鋼)
- SWPB (ピアノワイヤー)
- PBW (リン青銅線)
- swicf
スプリングの製造プロセス
スプリングの製造プロセスに関与するステップ
- 春の生産は、スプリングワイヤーがCNCコージングマシンまたは機械的なスプリングワインダーに供給されることから始まります. ワイヤーがまっすぐにされ、コイルがかかります. 圧縮スプリングは、ピッチと直径を維持するために正確なコイルが必要です. 拡張スプリングは、両端にフックまたはループが必要です.
- 熱処理はストレスを和らげ、春の弾力性を改善します. スプリングは加熱され、正確な温度に冷却されます. そのため、歪みなしに繰り返しの荷重に耐えることができます.
- 粉砕は、安定性のためにさまざまな種類のスプリングの端を平らにします. 不均等なエンド構成は不安定性を引き起こす可能性があるため、車両サスペンションスプリングにとって重要です.
- ついに, コーティングと研磨は、ばね腐食と摩耗を防ぎます. 一般的な方法には、亜鉛またはクロムの電気めっきが含まれます, パウダーコーティング, そして陽極酸化.
専用のワイヤー巻線マシンを使用したカスタマイズと仕様
カスタムスプリング生産では、専用のワイヤー巻線マシンを使用して、スプリングサイズと品質を調整します. 例えば, 高性能エンジンのバルブは、ピッチを変える必要があり、複雑なエンドフォームが必要です, どのCNCコイルマシンが提供できるか. 彼らは、指定された荷重とスペース制限のためにスプリングを作ります. プログレッシブワイヤー巻線マシンは、正確なトルク特性を必要とする自動車ガレージドアシステムのさまざまな直径と長さのねじれスプリングを作ることもあります. 機械はまた、大型工業用スプリング用の高炭素鋼と医療用具用のステンレス鋼をサポートしています. 彼らは、各春がアプリケーション固有の仕様を満たすことを保証します.
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