في حين أنها سهلة التصنيع ورخيصة نسبيا أيضا في الإنتاج ، يمكن العثور على نوابض التوتر بشكل عام على مستوى عال من الموثوقية.
داخل الأنظمة الصناعية ، تأخذ هذه المكونات الصغيرة وظيفة أكثر أهمية ، حيث سيؤدي فشل أي جزء من النظام إلى تعطيل الإنتاجية. غالبا ما يطلب منها العمل في ظل ظروف أكثر تطرفا وتطلبا وبدرجة أعلى من الدقة ، لذلك من الضروري أن تكون حتى هذه المكونات الطرفية ذات جودة عالية.
فهم الأساسيات
قد يكون نابض التوتر هو العكس تماما من الصورة المستحضرة عادة للزنبرك الميكانيكي ، لكنه يلعب دورا مهما في تصميم العديد من الأنظمة الميكانيكية.
يمكن رؤية شكل بسيط جدا من نابض التمديد في أعمال الشريط المطاطي ، لأن هذا يعمل بشكل فعال على نفس مبدأ التلاعب بقوة اتجاهية. يستخدم للحفاظ على كائنين معا ، على عكس نابض الضغط ، والذي يستخدم في المقام الأول للحفاظ على مسافة بين الأجزاء. تستخدم نوابض التوتر أيضا للحفاظ على الشكل والسلامة الهيكلية داخل المواد.
يتم إنشاء الحمل على الزنبرك عن طريق التمدد بدلا من الضغط ، وبالتالي فإن نوابض التمديد غالبا ما تحتوي على خطافات أو حلقات صغيرة في أي من الطرفين ، والتي تستخدم لربط الزنبرك في موضعه. مع العديد من التطبيقات المختلفة لهذه الينابيع ، هناك أيضا العديد من الأنواع المختلفة من الموصلات ، والتي يمكن بناؤها على نهايات الينابيع ، مثل:
- ملفوفة في المرفقات
- خطافات ممتدة
- المسمار في الموصلات
- الحلقات الجانبية
- نصف خطافات
- الحلقات الألمانية
- خطافات جانبية
- حلقات اللغة الإنجليزية
ومع ذلك ، جنبا إلى جنب مع العديد من الاختلافات في ربيع الامتداد الموجودة ، فإنها تعمل جميعها بنفس الطريقة الأساسية لالتقاط وإعادة توجيه قوة مطبقة.
ينابيع التوتر في الممارسة العملية
مثال شائع على ذلك هو في أعمال خط الصعلوك ، الذي يستخدم ينابيع التوتر حول محيط "السرير" أو المنطقة النشطة من الترامبولين لالتقاط القصور الذاتي للتأثير. ثم يعيد القوة برد فعل متساو ومعاكس، يعيد البنية إلى موضع بدايتها.
يمكن رؤية اختلاف في هذه الفكرة مع نابض الرباط ، الذي يتكون من نابض واحد متصل بشكل دائري بنفسه ، مما يشكل شكل سوار ، والذي يمكن توسيعه في محيطه مع جهاز الضغط. هذا النوع من نوابض التوتر مناسب بشكل مثالي للأنظمة التي تستخدم سوائل أو غازات مضغوطة ، لأنها توفر حلا بسيطا للصمامات اللازمة للتفاعل بسرعة وفعالية مع الظروف التي يتم وضعها تحتها.
استخدام آخر مهم لهذه الينابيع هو داخل اسطوانات المحركات الهوائية والهيدروليكية. عادة ما تحتاج هذه التصاميم إلى أن تكون صعبة الارتداء للغاية ، حيث يمكن وضعها تحت كميات كبيرة من الإجهاد بسبب استخدامها المستمر على مدى فترة زمنية كبيرة ، مما يعني أنها تحتاج إلى أن تكون متينة بما يكفي لأداء مريح على مستوى عال على مدى عدة آلاف ، وغالبا ملايين التكرارات.
يعتمد العمر الفعلي لهذه المكونات بشكل كبير على الظروف التي يتم وضعها فيها ، وبالتالي يمكن أن تختلف اختلافا كبيرا بين التطبيقات المختلفة. يعد الفهم الجيد لبيئة العمل المحددة أمرا أساسيا للحفاظ على سلامة المعدات لأطول فترة ممكنة.
تطبيقات أخرى في العالم الصناعي
بالإضافة إلى العمل كمفصلات لإغلاق الفتحات والأبواب وإعادة شيء ما إلى موضعه الأصلي ، يوجد نابض التوتر أيضا بشكل شائع في تركيبة المفاتيح واسعة النطاق وقواطع الدائرة.
تطبيق شائع آخر لهذا النوع من النوابض هو استخدامه لقياس مقدار القوة التي يتم تطبيقها عبر النظام. يمكن تمثيل ذلك بسهولة بواسطة مقياس الوزن المحمل بنابض ، والذي يعمل بموجب نفس مبدأ قياس المسافة التي يمددها النابض لتحديد حجم القوة المطبقة عليه.
لذلك يتم تصنيع نوابض التوتر لإنتاج كمية محددة من القوة التي تجعلها مناسبة لظروف العمل التي تهدف إليها. هذا يمكن أن يؤدي إلى العديد من الخيارات في بناء الربيع البسيط.
اعتبارات في التصميم والأداء
ليس فقط مقدار القوة التي ينتجها الربيع مصنوعة بعناية في إنتاجه ، بل هناك العديد من المتغيرات الأخرى التي تحتاج إلى أخذها في الاعتبار في مرحلة التصنيع والتي لها تأثير على الأداء.
الطريقة التي تمارس بها القوة على الربيع تنقسم في الواقع إلى فعلين. أولا ، هناك مقدار القوة المطلوبة قبل أن يبدأ الربيع في التمدد ، والذي يعرف باسم التوتر الأولي. ثانيا ، هناك مقدار القوة الفعلية ، أو الحمل ، الذي يمكن للزنبرك التعامل معه بأمان دون تشويه أو تكسير شكل الزنبرك.
يمكن التلاعب بكل من هذه القوى في مرحلة التصميم عن طريق تغيير واحد أو أكثر من العوامل التالية:
- طول الملف
- قدرات الانحراف
- مستويات التوتر
- قطر السلك
- قطر الملف
- المواد المستخدمة في البناء
- مواد إضافية تستخدم كطلاء
- المخاوف البيئية تجاه التعب والموثوقية
الحاجة إلى الخبرة
لا يحتاج خبراء الربيع إلى أن يكونوا خبراء في كل مجال من مجالات الهندسة ، لأنه من خلال فهم الظروف المفروضة على هذه المكونات الطرفية ، لا يمكنهم فقط فهم الربيع ولكن أيضا كيف سيكون قادرا على العمل إلى أقصى حد له مع نظام.
نظرا لأن متغيرات الشكل المادي للعديد من الينابيع مقيدة بالاحتياجات والمتطلبات الميكانيكية للنظام الذي تتناسب معه ، فإن هذا يجعل كل من المواد المستخدمة وجودة الإنتاج عوامل ذات أهمية متزايدة. هذا هو أحد الأسباب التي تجعل من الضروري اختيار مورد زنبركي يتمتع بالمعرفة والثقة في جميع أنحاء الصناعة ، على بدائل يحتمل أن تكون أرخص ولكن أقل موثوقية وغير قادرة على إجراء دراسات القدرات ، خاصة عند البحث عن أجزاء مخصصة ومخصصة.
مع مستوى عال من الفهم في مجال الينابيع ، لن تتلقى فقط جزءا أكثر من مناسب للغرض ، بل سيكون لديك أيضا مصدر للمعلومات التي يمكن استخدامها لزيادة عمر الأجزاء وتجنب التوقف التشغيلي غير الضروري بسبب فشل النظام.
.jpg)
