Os sistemas mecânicos dependem de molas para absorção de choque, armazenamento de energia, e controle de movimento. Suspensões automotivas, Equipamento industrial, e os eletrônicos de consumo precisam deles. A lei de Hooke rege a operação da primavera e afirma que sua extensão ou compressão requer uma força proporcional ao deslocamento. A lei descreve como as molas armazenam e liberam energia. Conhecer os tipos de molas e aplicações beneficia o desempenho de engenharia e fabricação.
Princípios básicos de nascentes
A lei e o armazenamento de energia de Hooke e liberação em aplicativos ajudam a entender as molas. Lei de Hooke, F = kx, define o comportamento da primavera sob força. Na equação, F é a força na primavera, X é o seu deslocamento do equilíbrio, e k é sua rigidez. As molas absorvem a energia mecânica quando compactadas ou esticadas e liberam -a quando retornam à sua forma original. Absorção de choque, armazenamento de energia, e o controle de movimento depende de molas. Lembrar, Diferentes tipos de molas atendem a diferentes necessidades mecânicas para o complexo equilíbrio de forças e energia na engenharia.
Principais tipos de molas
Molas de compressão
Entre os tipos de molas, As molas de compressão resistem às forças de compressão, encurtar sob carga, e armazenar energia potencial. As suspensões automotivas dependem deles para absorver choques na estrada e suavizar o passeio compactando e expandindo. Imprensa industrial, máquinas de estampagem, e as válvulas usam molas de compressão para controle e funcionamento precisos. Eles abrem e fecham dispositivos para carimbar materiais e controlar o fluxo de fluido. Springs de compressão fornecem suporte e movimento regulamentado para conforto e uso em colchões e canetas. As fontes vêm em ampulheta, barril, e formas cônicas entre usos. As variações do design maximizam a eficiência do espaço ou distribuem a força de maneira diferente.
Molas de extensão
Outro tipo importante de mola é as molas de extensão, que se estendem sob estresse e contrair quando a força é removida. Essas fontes são empregadas em sistemas de portas de garagem para contrabalançar o peso da porta e liberar energia ao abrir e fechar. Além disso, Os trampolins usam molas de extensão para rejeitar as pessoas com segurança, esticando e contrair. Arados e cultivadores usam molas de extensão para contato e profundidade do solo durante as atividades agrícolas. Ganchos, loops, e os padrões de bobina nas extremidades das molas de extensão permitem se conectar aos componentes.
Springs de torção
Em muitos sistemas mecânicos, As molas de torque são os tipos de fontes que armazenam energia potencial enquanto torcem seu eixo. Eles armazenam e liberam energia via torção para equilibrar o peso da porta e fornecer sem esforço, movimento regulado em sistemas de portas de garagem. Torsion Springs dentro de prendedores de roupas adquirem energia quando abriu e liberam quando fechados para roupas de aderência. Além disso, As molas de torção absorvem choques e estabilizam veículos em terrenos acidentados. As molas de torção podem ser de corpo único ou de corpo duplo com reto, desvio, ou extremidades articuladas para atender aos requisitos de design.
Outros tipos notáveis de molas
Fontes helicoidais
As molas helicoidais são flexíveis e a energia da loja, absorver choque, e manter uma força entre as superfícies. Enrolar um fio em uma forma helicoidal permite que ele compacte, alongar, ou torcer, Dependendo do aplicativo. As molas helicoidais são utilizadas em suspensões de carro para absorver o estresse de superfícies inclinadas. Relógios e relógios mecânicos os usam para armazenar e liberar energia para alimentar o mecanismo. As molas helicoidais fornecem resistência e elasticidade em sistemas mecânicos para estabilidade e funcionamento.
Folhas nas molas
As molas de folhas estão entre os tipos de molas que incluem muitas camadas de aço, ou folhas, que oferecem estabilidade e absorção de choque em sistemas de suspensão de carro. Carruagens e automóveis iniciais confiaram neles para estabilidade e flexibilidade em terrenos difíceis. Veículos pesados, como caminhões e ônibus, empregam fontes de folhas para manter o contato do solo e absorver choques de superfícies instáveis. Elíptico, semi-elíptico, trimestre, três quartos, e as molas folhas transversais existem. Por exemplo, A mola de folha semi-elíptica é popular devido à sua vida útil e manutenção barata.
Molas em disco
Molas em disco, ou arruelas cônicas, são molas especializadas em lugares estreitos para criar força ou absorver estresse. A forma cônica absorve o estresse e os limites a deflexão para aplicações com espaço limitado, mas ótima capacidade de suporte de carga. Por exemplo, freios de embreagem e outros sistemas mecânicos de alto tensão empregam molas de disco de Belleville. Fixadores e parafusos rosqueados empregam arruelas de crescente, ou molas de disco curvo, para suportar o afrouxamento induzido por vibração. As molas com disco com fenda minimizam a carga da mola e aumentam a deflexão para caixas de câmbio e embreagens automatizadas. As molas de disco de ondas arquitetônicas absorvem a tensão de compressão axial para carregamento e amortecimento previsíveis.
Springs de força constante
Ao contrário da regra de Hooke, As molas de força constante são um dos tipos de molas que mantêm uma força quase constante ao longo de sua amplitude de movimento. Essas tiras de aço de primavera pré-tensionadas devem ser enroladas e liberadas quando não estão em uso. Os mecanismos de relógio os empregam para armazenar e liberar energia uniformemente para regular o tempo. O que é mais, Monitores e faixas de janela ajustáveis usam molas de força constante para equilibrar o peso. Embora chamado “força constante,” Essas fontes devem superar sua carga total para criar uma força quase constante ao longo da extensão.
Lista de materiais usados na fabricação de primavera
- Aço da mola
- Aço inoxidável
- Liga de cobre de berílio
- Cerâmica
- Materiais compostos de fibra de vidro unidirecional
- Borracha
- Uretano
- Aço de baixa liga
- Fio preso a frio
- Fio de mola temperado por óleo
- Faixa endurecida da bainita
- SUS310/340
- SWC (Aço de alto carbono)
- SWPB (fio de piano)
- PBW (fio de bronze de fósforo)
- SWICF
Processo de fabricação de molas
Etapas envolvidas no processo de fabricação de molas
- A produção de mola começa com o fio de mola alimentado em uma máquina de enrolamento CNC ou enrolador mecânico da mola. O fio está endireitado e enrolado. As molas de compressão precisam de enrolamento preciso para preservar o tom e o diâmetro. As molas de extensão precisam de ganchos ou loops em cada extremidade.
- O tratamento térmico alivia o estresse e melhora a elasticidade da primavera. As molas são aquecidas e resfriadas para temperaturas precisas. Para que eles possam suportar cargas repetidas sem distorção.
- Moer nocautear as extremidades de diferentes tipos de molas para estabilidade. É importante para molas de suspensão de veículos, porque as configurações finais desiguais podem causar instabilidade.
- Finalmente, revestimento e polimento impedem a corrosão e o desgaste da primavera. Métodos comuns incluem eletroplatação de zinco ou cromo, revestimento em pó, e anodizando.
Personalização e especificação usando máquinas de enrolamento de arame dedicadas
A produção personalizada da primavera usa máquinas de enrolamento de arame dedicadas para ajustar o tamanho e a qualidade da mola. Por exemplo, válvulas em motores de alto desempenho precisam de mudanças de arremesso e formas finais complicadas, Quais máquinas de enrolamento do CNC podem fornecer. Eles fazem molas para cargas especificadas e limites de espaço. Máquinas de enrolamento progressivas de arame também podem fazer molas de torção com diferentes diâmetros e comprimentos para sistemas de portas de garagem para automóveis que precisam de características precisas de torque. As máquinas também suportam aço de alto carbono para molas industriais para serviços pesados e aço inoxidável para equipamentos médicos. Eles garantem que cada mola atenda às especificações específicas do aplicativo.
Se você quiser saber quais materiais e processos de fabricação usamos para molas, Contate-nos.
