خلال تاريخ الهندسة بأكمله ، ربما يكون الربيع الحلزوني ، المعروف أيضا باسم الربيع الملفوف ، أحد أكثر التصاميم الكلاسيكية الموجودة.
مثل جميع التصاميم الرائعة ، يجمع الزنبرك الحلزوني بين البساطة والوظائف لإنشاء منتج يوفر الموثوقية والمتانة وحتى الدقة الحادة. ومع ذلك ، فإن أصدق دليل على التصميم الرائع هو في وظائفه ، ويمكن بسهولة تسليط الضوء على ذلك من خلال العدد الهائل من التطبيقات التي يمتلكها الربيع في جميع مجالات الحياة الحديثة.
هناك بالطبع العديد من الآخرينأنواع الربيع، مثل الزنبرك الهوائي، الذي يستخدم إما غازا أو سائلا كعامل ضاغط. لكن التصميم الحلزوني الكلاسيكي هو ما يتصوره الناس تلقائيا بالاقتران مع كلمة "الربيع".
دور الربيع الحلزوني
يمكن تأريخ استخدام الينابيع منذ اختراع النار إذا كنت تفكر في استخدام فرع مرن كشكل مبكر من أشكال الربيع. مع اختراع الربيع الحلزوني في عام 1763 ، تلاه أول ربيع لفائف الصلب في عام 1857 ، أصبح نطاق استخدامها واسعا في كل صناعة تقريبا.
جزء من السبب في ذلك هو أنه يمكن استخدام زنبرك الملف بطرق عديدة وهو متاح في عدة أشكال يمكن تقسيمها على نطاق واسع إلى ثلاثة أنواع رئيسية ، وهي:
- ينابيع التوتر– لفائف ضيقة تستخدم لسحب حركة ميكانيكية إلى وضعها المستقر أو المحايد
- نوابض ضغط– تصميم الزنبرك النمطي المستخدم كمخزن مؤقت لامتصاص طاقة الحمل. هذه الينابيع هي بسهولة النوع الأكثر شيوعا في السوق
- الينابيع التواء– تستخدم للتحكم في عزم الدوران أو القوى الاتجاهية. مصممة لتخزين الطاقة على غرار نابض الضغط. الفرق على الرغم من ذلك هو في حركة التواء التي تحدد لهم
أما بالنسبة لما يخبئه المستقبل لهذه الصناعة ، فقد يكون الطريق طويلا بعيدا عن الكمال ، ولكن هناك بالفعل تصميمات مبكرة لشكل جديد من أشكالتخزين الطاقة.
من الأصغر إلى الأقوى
ضمن العديد من الاستخدامات ، فإنها توفر ، تختلف الينابيع اختلافا كبيرا في الحجم منتصاميم صغيرةالتي تستخدم في الإلكترونيات أوالينابيع على مدار الساعةالتي هي نسخة مصغرة من الينابيع التواء ، إلى مخمدات صناعية كبيرة الحجم تستخدم في أسس بعض تصاميم الجسور. بالإضافة إلى استخدام نوابض أكبر ومواد أكثر صلابة ، هناك أيضا اختلافات في تصميم الزنبرك تسمح باستخدامها في تطبيقات أكثر تطلبا.
أحد هذه التصاميم هوربيع فولوت. متغير شائع لنابض الضغط ، والذي يفضل في المهام الشاقة التي تتطلب حملا أكبر بكثير يوضع عليها. لديهم اختلاف أساسي في نوابض الضغط العادية ، حيث أنه بدلا من استخدام الأسلاك لتشكيل الملف ، يتم استخدام شريط من معدن الألواح ويتم تطبيق الشكل الحلزوني عبر طول الشريط لتزويد الهيكل بقوة أكبر بكثير. وبالتالي ، يجب تشكيل نابض Volute بشكل مخروطي بحيث يمكن للفائف أن تتكثف وتتداخل مع كل منعطف من الملف ، مما يسمح بنطاق أكبر من الحركة.
المواد
يتم تصنيع الينابيع بشكل شائع من معدن سبائك أو شكل من أشكال البلاستيك ، والمواد المركبة هي التي توفر للزنبرك الحلزوني معظم خصائص أدائه.
كثيرمصنعي الربيع من ذوي الخبرةسوف توفر خيارا لإنتاج تصاميم حسب الطلب ، وغالبا ما تتضمن خدمة استشارية تحسين أداء التصميم الخاص بك. مع أي زنبرك يتم إنتاجه ، سواء كان مخصصا أو تصميم مخزون ، يمكن حساب خصائص المنتج قبل البدء في أي عمل عملي باستخدامأوراق البياناتوالمبادئ الرياضية للتأكد من المواصفات النهائية. يمكن بعد ذلك استخدام هذا كدليل معلمة لتقييم مراقبة جودة المنتجات النهائية.
صنع
مع مجموعة كبيرة من التطبيقات ، هناك بالفعل صناعة إنتاج كبيرة راسخة ، والتي لديها حتىمجلة شهريةمكرسة لذلك.
هناك بعض السمات المختلفة المرتبطة بإنتاج زنبرك حلزوني ومع هذه المجموعة الواسعة من الاستخدامات ، تكون السمات المختلفة أكثر انتشارا من غيرها ، وفقا للغرض المقصود من الربيع الحلزوني. ما إذا كنت بحاجة إلى شيء ما:
- يمكن التعامل مع حمولة كبيرة
- تم تصميمه ليكون أداة قياس دقيقة
- قوي في سلامة تصميمه، لتحمل الاستخدام الكثيف والحفاظ على الاتساق في الأداء
- زيادة مستوى المرونة لتوفير نطاق أكبر قابل للاستخدام في الحركة
كانت الينابيع الملفوفة تصنع تقليديا عن طريق لف قطعة من الأسلاك حول كتلة سابقة. هذا قضيب على شكل أسطوانة له شكل الملف المطلوب ، محفور في سطحه كأخدود يستخدم لتوجيه السلك إلى التصميم المطلوب.
لا تزال بعض الينابيع تصنع يدويا ، خاصة عندما تكون الدفعة التي يتم إنتاجها بكمية منخفضة ، ولكن معظمها الآنتم إنشاؤها بواسطةتجهيز الآلات. هذا لا يسمح فقط بخط إنتاج أسرع ، ولكن أيضا بجودة أكثر اتساقا للمنتج بسبب الطبيعة الميكانيكية للإنتاج.
سوق المشترين
مع وجود عدد كبير من الموردين الذين ينتجون الآن الينابيع ، هناك خيار واسع متاح عندما يتعلق الأمر بشراء قطع غيار الآلات. المواد المستخدمة لبناء الربيع الحلزوني والطريقة التي يتم تصنيعها بها مهمة للغاية ولهذا السبب ، من الضروري أن تختار موردا عالي الجودة.
كما هو الحال مع أي عملية شراء أخرى تقوم بها ، فإن الجودة هي العامل المهم ، وعلى هذا النحو ، يجدر قضاء بعض الوقت في البداية للتأكد من أنك تشتري من مصدر ذي سمعة طيبة. مع العديد من الشركات المصنعة التي تدعي أنها طورت تقنيات فريدة جديدة تنتج أداء محسنا أو تصميمات أكثر قوة ، تجدر الإشارة إلى أن شهادة من عميل سابق أكثر قيمة بكثير من عرض المبيعات.
نظرا لأن مصنعي المكونات والمتخصصين على حد سواء يبيعون المنتجات مباشرة الآن ، فمن السهل الاتصال بهم للحصول على المشورة بشأن الإرشادات العامة حول منتجاتهم ، بالإضافة إلى أسئلة محددة تتعلق بمكونات طراز معين.