Какво е плоска торсионна пружина?

Имате нужда от сила на въртене, но имате много малко аксиално пространство. Стандарт, bulky round-wire torsion spring simply won't fit, налага пълен редизайн на вашия компактен продукт.

Плоска торсионна пружина е всяка пружина, направена от плоска лента от материал, като пружинна стомана, който съхранява и освобождава ротационна енергия. Тънкият му профил го прави идеален за приложения с тесни пространствени ограничения.

Когато инженер ми изпрати чертеж за "плоска торсионна пружина," първият ми въпрос винаги е, „Какво точно трябва да направи?" Терминът е обща категория, не конкретна част. It's like asking for a "car" when you need to specify if it's a truck, седан, или спортна кола. Изборът на правилния тип плоска пружина е едно от най-важните решения за осигуряване на гладка и надеждна работа на вашия механизъм през целия му експлоатационен живот.

Спиралната торсионна пружина е същата като плоската торсионна пружина?

You're looking for a simple return spring, но терминологията е объркваща. Виждате различни навити плоски пружини и предполагате, че всички те работят еднакво, което може да доведе до поръчка на грешна част.

А спирална торсионна пружина[^1] е специфичен тип на плоска торсионна пружина[^2]. It's designed with open coils that do not touch and is best suited for low-rotation applications, обикновено по-малко от 360 степени.

Спомням си, че работих с компания, която разработваше контролно копче от висок клас за аудио оборудване. Искаха гладко, тактилно „връщане към центъра" чувствам. Първоначално те опитаха малка пружина, но осигуряваше твърде много ротация и се чувстваше непоследователно. Решението беше истинска спирална торсионна пружина. Проектирахме такъв, който осигурява точното количество въртящ момент при въртене на 45 градуса. Пролуките между намотките гарантираха, че няма триене, давайки на копчето тази премия, течно движение, което търсеха.

Определяне на характеристики

Ключът към спиралната торсионна пружина е в нейната простота, дизайн с отворена намотка. Той е елегантен и ефективен за специфични задачи.

• Строителство: It's made from a single strip of rectangular spring steel coiled on one plane. Единият край обикновено е огънат, за да образува вътрешна котва (за закрепване към вал), а другият край е оформен да се притиска към въртящата се част.
• Функция: Докато компонентът се върти, навива пружината по-здраво, огъване на материала. The material's resistance to this bending creates the restoring torque. Тъй като бобините не са проектирани да се докосват, реакцията на въртящия момент е много линейна и гладка за малки отклонения. Не е предназначен за приложения, изискващи много завъртания.

Когато е Power Spring (Пролетен часовник) правилният избор?

Вашият продукт трябва да прибере дълъг кабел или колан, което изисква много пълни завъртания. Една обикновена спирална пружина ще се завърже и ще се повреди почти веднага.

Силова пружина, известен също като часовникова пружина, е правилният избор за прибиране с висока ротация. Този тип на плоска торсионна пружина[^2] е предварително напрегнат и се съдържа в корпус, което му позволява да доставя постоянен въртящ момент при много обороти.

Един от най-големите ни клиенти произвежда промишлено оборудване, включително прибиращи се въздушни маркучи за работилници. Пружините вътре в тези макари са сериозни компоненти. Те трябва да се отдръпнат 50 фута тежък маркуч плавно и надеждно хиляди пъти. Това е класическото приложение за a захранваща пружина[^3]. Пружината е плътно навита вътре в барабан. Докато дърпате маркуча, пружината се стяга. Когато го пуснете, съхранената енергия дърпа маркуча обратно. A simple spiral spring couldn't store enough energy or provide enough turns to do that job.

Значението на жилището

За разлика от обикновена спирална пружина, а захранваща пружина[^3] е цялостна система, която разчита на своя корпус, за да функционира правилно.

• Съхранение на енергия: А захранваща пружина[^3] е направена от дълга лента от материал, която е предварително оформена в стегната намотка. След това се монтира в корпус или корпус, който е малко по-голям от свободния му диаметър. Този процес „предварително зарежда" пролетта с енергия.
• Триене и контрол: Както работи пролетта, намотките се притискат една към друга и вътрешността на корпуса. Това контролирано триене е част от дизайна и помага да се създаде плоскост, по-последователна крива на въртящия момент в сравнение със спирална пружина. Ето защо получавате стабилно теглене от рулетка вместо сила, която пада бързо.

Можете ли да използвате обикновен плосък прът като торсионна пружина?

Имате нужда от много проста, евтина пружина за основна панта или механизъм за резе. Навитата пружина изглежда пресилено, and you're wondering if there's a simpler way.

да, плоска торсионна греда е най-простата форма на плоска торсионна пружина. It's a straight strip of spring material that provides a restoring torque when twisted, което го прави идеален за прости, приложения с ниска ротация.

Веднъж работих по проект за производител на селскостопанско оборудване. Имаха нужда от пружина за затварящия механизъм на капака на бункера за семена. Беше жестоко, мръсна среда, и механизмът трябваше да бъде безупречен и евтин. We didn't use a coiled spring at all. Проектирахме кратък, право парче закалена плоска пружинна стомана. Единият край беше заварен към пантата, а другата опираше в капака. Когато отворите капака, то усука щангата. Когато пуснеш, шината се разви и щракна капака. Беше невероятно просто, не струва почти нищо за правене, и вероятно ще надживее останалата част от машината.

Простота в дизайна

Понякога най-ефективното решение е това с най-малко части. Плоската торсионна греда е идеален пример за този принцип.

• Как работи: Торсионната щанга работи, като се съпротивлява на усукване (усукване) сили по дължината му. За разлика от спиралните пружини, които съхраняват енергия чрез огъване на материала, а торсионна греда[^4] съхранява енергия чрез усукване. Размерът на въртящия момент, който осигурява, се определя от дължината му, дебелина, ширина, and the material it's made from.
• Приложения: Този дизайн е най-подходящ за нисък ъгъл, приложения с висока надеждност, където не съществува място за намотка. It's often found in vehicle suspensions, издръжливи ключалки, щипки за батерии за инструменти, и прости противотежести на панти. Основното му предимство е изключителната издръжливост и ниска цена.

Заключение

„Плоска торсионна пружина" описва семейство от решения. Изборът на правилната - независимо дали спирална пружина, а захранваща пружина[^3], или просто торсионна греда[^4]—is critical for your design's performance and success.

[^1]: Научете за спиралните торсионни пружини и техните уникални дизайнерски характеристики, които ги правят подходящи за специфични приложения.
[^2]: Разгледайте този ресурс, за да разберете гъвкавостта и приложенията на плоските торсионни пружини в различни дизайни.
[^3]: Открийте функционалността на силовите пружини и тяхното значение при приложения с висока ротация.
[^4]: Разберете как работят торсионните пръти и техните приложения в различни механични системи.