Как измервате удължителна пружина?

Трябва да поръчате резервна пружина, но вашите измервания са противоречиви. Поръчването на грешна част означава скъпи забавяния, wasted money, и машина, която все още не е в експлоатация.

За точно измерване на разтегателна пружина, имате нужда от три ключови измерения: свободната дължина (измерено от вътрешна кука до вътрешна кука), външния диаметър на намотките, и диаметъра на жицата. Използване на цифрови шублери[^1] е от съществено значение за прецизността.

Over my 14 години в производството на пружини по поръчка, I've seen more projects delayed by incorrect measurements than by almost any other issue. Инженер ще изпрати чертеж с размери, които се различават само с част от милиметъра, но тази малка грешка може да направи последната пружина напълно неизползваема. Получаването на тези три основни измервания от самото начало е най-важната стъпка в проектирането или подмяната на пружина. Let's go through each one so you can measure with confidence.

How Should You Measure an Extension Spring's Length?

Измерихте пружината си от външния връх на едната кука до външната страна на другата. Резервната пружина пристигна, but it's too long and feels loose when installed.

Това е много често срещана грешка. Правилният начин за измерване на „свободната дължина" на разтегателна пружина е от вътре на една кука към вътре на другия. This represents the spring's length at rest before any load is applied.

Никога няма да забравя един клиент, който работеше със земеделска техника. Те трябваше да сменят критична пружина в комбайна, и машината не работеше по време на пиковия сезон. Те бързаха много и ни изпратиха измервания, направени от външната страна на куките. Изработихме пружините точно по техния чертеж. Когато ги монтираха, пружините бяха твърде дълги и увиснали, което доведе до задръстване на механизма. Трябваше да бързаме с нова партида, и загубиха ценно време. Този опит ме научи да проверявам винаги с клиентите това конкретно измерване. It's the baseline for everything.

Защо Inside-to-Inside е стандартът

This measurement method is the industry standard because it directly relates to the spring's performance. Всички изчисления за пружинна норма[^2] и натоварването се основават на изминатото разстояние, която започва от свободната дължина.

• Определя нулевата точка: The inside-to-inside length is the spring's true length before any stretching force is applied.
• Осигурява точност на изчисленията: Когато изчислите колко далеч изминава пружината (Удължена дължина - Свободна дължина), използвайки правилното свободна дължина[^3] е от решаващо значение за получаване на точна стойност на натоварването. Измерването отвън добавя два допълнителни диаметъра на проводника към дължината, което ще отхвърли всичките ви изчисления на силата.

What's the Right Way to Measure the Diameter?

Измерихте вътрешния диаметър на намотките. Сега дойде новата пролет, but it's too wide and won't fit into the designated channel in your product's housing.

Този проблем възниква, защото индустриалният стандарт е пружините да се определят според техните Външен диаметър (ОТ). The OD is the spring's widest point and is the critical measurement for ensuring the spring has proper clearance to move without rubbing or binding.

Работих с екип за проектиране на компактно електронно устройство, при което малка удължаваща пружина беше използвана за връщане на плъзгащ се капак. Те посочиха вътрешния диаметър (ID) защото пружината трябваше да се побере върху малък направляващ стълб. Обаче, дизайнът на корпуса им беше изключително стегнат. Когато произведохме пружината по тяхната ID спецификация, получената OD беше малко прекалено голяма, за да се побере в канала на корпуса. Капакът щеше да залепне и да се остърже. Трябваше да коригираме размера на проводника и броя на намотките, за да създадем нов дизайн, който да отговаря както на техните изисквания за ID за стълба, така и на критичното изискване за OD за корпуса. Това ме научи винаги да питам за разрешение.

Външният диаметър е ключов за пасването

Докато вътрешният диаметър (ID) е важно, ако пружината пасва върху прът, OD е това, което определя дали пасва в рамките на пространство. По тази причина, стана универсален стандарт.

• Гаранции Разчистване: OD е измерването, което проверявате спрямо отвора или канала, в който ще работи пружината. Една пружина се нуждае от малко допълнително пространство, за да се разширява и свива без триене.
• Последователност в измерването: Много по-лесно е да се получи прецизно и повторяемо измерване на OD с шублери[^1] отколкото е за измерване на ID.
• Изчисляване на други диаметри: След като имате точна OD и диаметър на телта[^4], средния диаметър (г) и вътрешен диаметър (ID) може да се изчисли лесно. ID = OD - (2 × Wire Diameter).

Как да измерите правилно диаметъра на жицата?

Използвали сте линийка или рулетка, за да оцените размера на жицата. Пружината, която получихте, е твърде силна, защото дори малка грешка в измерването доведе до много по-дебел проводник.

The диаметър на телта[^4] is the most critical dimension for a spring's performance. Трябва да го измерите с дигитални шублери[^5]s](https://www.penntoolco.com/blog/the-different-types-of-calipers-and-their-uses-in-precision-measurement/?srsltid=AfmBOorcMFECtyqV0o61gihn_Y5_py6TK0PCCSEwjyLFWivJ1aOOHC-N)[^1] под ъгъл от 90 градуса спрямо жицата. Since it's used to the 4th power in the пружинна норма[^2] формула, even a tiny error has a huge impact on stiffness.

Това е измерването, при което няма абсолютно никакво място за грешка. Имах клиент в автомобилния сектор, който правеше прототип на нов заключващ механизъм. They sent us a drawing with a диаметър на телта[^4] от 1,5 мм. Ние направихме частите. Те бяха твърде слаби. След много объркване, те премериха оригиналната проба, която се опитваха да копират, и разбраха, че жицата всъщност е 1,8 mm. Тази малка разлика от 0,3 mm доведе до пружина, която беше почти два пъти по-здрава! Because of that small measurement error, целият им график за създаване на прототипи беше отложен с две седмици. Сега, Винаги казвам на клиентите си: if you can only measure one thing perfectly, make it the wire diameter.

Why Precision is Non-Negotiable

Връзката между диаметър на телта[^4] и скоростта на пружината е експоненциална. Това означава, че малка промяна в размера на проводника създава голяма промяна в силата.

• Силата на четиримата: Формулата на пролетната ставка (k = Gd⁴ / 8D³Na) показва, че диаметър на телта[^4] (d) се повдига на четвърта степен. Това му дава много по-голямо влияние върху крайната твърдост, отколкото всяка друга променлива.
• Използвайте правилния инструмент: Линийката не е достатъчно точна. Трябва да използвате дебеломер или микрометър, за да получите точно отчитане.
• Проверете за последователност: It's good practice to measure the wire in a few different spots along the spring's body to check for any inconsistencies, въпреки че това е рядкост при висококачествена пружинна тел.

Заключение

За да избегнете скъпи грешки, measure an extension spring's free length inside the hooks, външния му диаметър, и неговия диаметър на проводника с шублери[^1]. Тези три точни измервания са всичко, от което се нуждаете.

[^1]: Разберете кои шублери осигуряват най-добрата точност за измерване на размерите на пружината.
[^2]: Научете за критичната връзка между диаметъра на телта и скоростта на пружината за оптимална работа.
[^3]: Разбирането как да измервате точно свободната дължина е от решаващо значение за осигуряване на правилното прилягане и функция на вашата пружина.
[^4]: Открийте най-добрите практики за измерване на диаметъра на телта, за да избегнете скъпоструващи грешки в ефективността на пружината.
[^5]: Разгледайте как цифровите дебеломери подобряват точността на измерване, гарантирайки, че вашата пружина пасва перфектно.