ما تحتاج لمعرفته حول هندسة نوابض الضغط

ضغط الربيعالهندسة موجودة في كل مكان حولنا ، من الينابيع الصغيرة في مشابك الساعات ، إلى هواتفنا وأجهزة الكمبيوتر التي نستخدمها على أساس يومي ، إلى الينابيع الأكبر الموجودة في صناعة النفط والغاز.

نوابض الضغط هي نوع من الأجهزة الميكانيكية المصممة من سلك زنبركي في شكل حلزوني. تستخدم هذه الينابيع لإطلاق الطاقة أو تخزينها. يمكنهم أيضا الحفاظ على الصدمة أو امتصاصها بين سطحين.

 

نظره عامه

نابض الضغط هو نوع من النوابض الملفوفة التي تعمل على مقاومة قوة ضغط مطبقة محوريا. الينابيع الملفوفة ، أو نوابض الضغط ، تحمل ثابتا وقد تكون محدبة أو مقعرة أو مدببة أو مخروطية أو أسطوانية الشكل. نظرا لأن نوابض الضغط خطية حسب التصميم ، فيجب أن تحمل معدل ثابت لكل بوصة في مجملها.

تأتي نوابض لفائف الضغط في جميع الأنواع بما في ذلك نوابض الضغط الصغيرة ونوابض الضغط الصغيرة ونوابض الضغط الثقيلة ونوابض الضغط المخروطية. عادة ، يتم جرح هذه الينابيع الملفوفة من سلك دائري إلى شكل حلزوني. تسمح النهاية والمواد واتجاه الحلزون ونهايات نابض الضغط لنوابض الضغط بالتناسب بشكل جيد مع مجموعة واسعة من الاحتياجات الخاصة.

يمكن إنتاج نوابض الحلزون بمستويات ضيقة جدا من التسامح ، مما يسمح للزنبرك بالتناسب بدقة حول عمود أو في حفرة. يمكن استخدام اختبار ضغط نوابض الملف ، أو اختبار الحمل الرقمي ، لقياس نابض المعدن الخاص بك'ق نقطة تحميل محددة بدقة عالية. بسبب هذه العوامل ، فإن إمكانيات التطبيق لا حصر لها لهذه الينابيع.

 

ضغط الربيع الهندسة والتطبيق

تتمتع نوابض الضغط بتعدد الاستخدامات لإنجاز مجموعة واسعة من التطبيقات التي تشمل الالتواء والدفع ، وبالتالي تمكين المستخدم من تحقيق عدد كبير من النتائج. نوابض لولبية هي واحدة من أكثر أجهزة التخزين المتاحة كفاءة في استخدام الطاقة ، حيث توفر مقاومة عالية لقوى الضغط الخطي (الدفع).

مثال رائع على هندسة نابض ضغط صغير هو قلم حبر جاف. عندما يتم النقر فوق نهاية قلم حبر جاف ، يتم ضغط الزنبرك الصغير قبل العودة إلى موضعه الأصلي. وتشمل التصاميم والاستخدامات الأخرى تطبيقات درجات الحرارة العالية وتثبيط الاهتزاز. يمكن للينابيع التي تم تصميمها خصيصا لتطبيقات درجات الحرارة العالية تحمل درجات الحرارة المرتفعة للغاية.

 

نهايات نوابض الضغط

بشكل عام ، تكون نهايات نابض ضغط الملف مربعة ومغلقة. قد تكون هذه النهايات أيضا أرضية ومغلقة ، أو حتى لها نهايات مفتوحة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تحتوي هذه الينابيع على خطافات أو أي من الطرفين أو كلا الطرفين للتثبيت على التجميع.

قد تسمح هندسة نابض الضغط أيضا للزنبرك بالبقاء في موضعه عموديا بسبب الجروح القريبة لعدد معين من الملفات. سيؤثر مربع النهايات على كيفية نقل قوة المحور المنتجة إلى الأجزاء المجاورة.

يتضمن نوع آخر من التطبيقات القدرة على ربط نابض نهاية مغلق في عمود مترابط. يتم تنفيذ ذلك لأغراض نوع التثبيت. ومع ذلك ، يمكن أن تتضمن تكوينات النهاية الأخرى أقطار نهاية منخفضة ، مثل النوابض البرميلية الموجودة على مقعد الدراجة. قد يكون لنوابض الضغط أقطار مزدوجة وثلاثية لمختلف احتياجات وحالات التجميع.

 

مهندس'دليل S لاختيار نابض ضغط

كما ذكرنا سابقا ، يتم استخدام نوابض الضغط أو الملف في مجموعة متنوعة من التطبيقات التي تتطلب تخزين الطاقة الميكانيكية وقوى الضغط ، مثل عناصر التحكم بالضغط على الزر والأسطوانات الهوائية. يتم تصنيع نابض الضغط الأكثر استخداما من الأسلاك المعدنية المستديرة في شكل حلزوني. عند اختيار نابض ضغط حلزوني ، إليك العديد من العوامل المهمة لهندسة نابض الضغط التي يجب وضعها في الاعتبار.

 

1. القطر

سوف يتوسع OD ، أو القطر الخارجي ، لزنبرك الملف عند ضغطه. إذا كان سيتم استخدام الربيع الخاص بك في تجويف أو أنبوب ، ففكر في هذه الحقيقة. سيقوم مصنعو هندسة الربيع أيضا بتصميم التفاوتات المطبقة على القطر الخارجي. سيضيف هذا إلى الحجم الإجمالي للمغلف الذي تتطلبه التجميع. سيحدد معظم الموردين هذه العوامل.

 

2. متطلبات التحميل (أو السفر)

النظر في متطلبات السفر أو التحميل في الربيع. يصف الثابت، أو المعدل، العلاقة بينالربيع المضغوطالقوة وطول الوحدة. يتم قياس هذا بشكل عام بالجنيه لكل بوصة. لذلك ، مع الحمل المعطى ، سيتمكن المصمم من حساب ثابت الربيع المتوقع ، أو السفر الربيعي. كلما زاد الربيع كلما زاد الضغط عليه. عند نقطة ما ، سيؤدي هذا الإجهاد إلى مادة تحفز ظاهرة تعرف باسم مجموعة الربيع.

عندما تحدث مجموعة الربيع ، لن يتوسع الربيع للعودة إلى طوله الأصلي. ومع ذلك ، قد لا يزال الربيع وظيفيا اعتمادا على حالة استخدامه في التجميع. تتوفر حاسبات الإجهاد والصيغ من أجل التنبؤ بمجموعة الربيع. القاعدة الأساسية الصلبة للعيش بها هي تجنب الارتفاع الصلب بنسبة لا تقل عن 20٪.

 

3. نهايات ضغط خاصة أو قياسية

يمكن أن تكون أنواع النهاية خاصة أو قياسية. يمكن أن تكون نهايات الضغط القياسية مزيجا من المطحونة أو المغلقة ، الأرضية وغير الأرضية. سيكون للنهايات المفتوحة أو المغلقة تأثير على معدل الزنبرك نظرا للمجموع الثابت ل OD وحجم الأسلاك وإجمالي الملفات. على الرغم من أن النهايات الأرضية قد تتطلب جهدا تصنيعيا أكبر ، إلا أن هذه الميزة ستقلل من ميول الإبزيم وتحسن من تربيع قوة التحميل.

يقوم بعض الموردين بتضمين النهايات الأرضية والمغلقة في تصميمات كتالوج المخزون القياسية الخاصة بهم بينما لا يقوم آخرون بذلك. قبل اتخاذ قرار الشراء تأكد من أنك تفهم الفرق. تشمل الأمثلة الخاصة الأخرى الملفات المكبرة للانجذاب إلى أخاديد حلقية ، ودبابيس محاذاة تعوض ، ولفائف مخفضة لتركيب المسمار.

 

4. اختر المواد الخاصة بك

تتوفر مجموعة متنوعة من المواد ، من السبائك الغريبة إلى الفولاذ الكربوني. المواد الأكثر شيوعا المستخدمة في مجموعة متنوعة من التطبيقات هي أسلاك الموسيقى الزنبركية عالية الكربون. خيار شائع آخر ، الفولاذ المقاوم للصدأ 302 ، لديه قوة أقل من أسلاك الموسيقى ولكنه يحمل مقاومة للتآكل. النحاس البريليوم والبرونز الفوسفور هي سبائك النحاس جيدة للتوصيل الكهربائي ومقاومة التآكل. يتم وضع علامة تجارية على تصاريح النيكل لأنواع مختلفة من العلامات التجارية ويتم اختيارها لدرجات حرارة التشغيل المنخفضة أو العالية.