Տորսիոն զսպանակները մեխանիկական բաղադրիչներ են, որոնք նախատեսված են էներգիան պահելու և ազատելու համար առաձգական դեֆորմացիայի միջոցով, երբ ենթարկվում են ոլորման բեռների (ուժեր, որոնք կիրառվում են աղբյուրի առանցքին ուղղահայաց). Պտտվող զսպանակների ծայրերը կարող են հարմարեցվել կեռիկների մեջ, ուղիղ ձեռքեր, կամ այլ հատուկ ձևեր, որոնք համապատասխանում են տեղադրման և շահագործման տարբեր պահանջներին. Այս աղբյուրները բազմակողմանի են դիզայնով և լայնորեն օգտագործվում են բազմաթիվ մեխանիկական համակարգերում և կիրառություններում.
Torsion Springs-ի նախագծման պարամետրերը
Պտտվող զսպանակների նախագծումը կախված է կոնկրետ կիրառությունից և մեխանիկական պահանջներից. Իրենց բազմազան ձևերի և կոնֆիգուրացիաների շնորհիվ, ոլորող զսպանակների նախագծերը հաճախ ներառում են մանրամասն հաշվարկներ և նկատառումներ. Ստորև բերված են այն հիմնական պարամետրերը, որոնք պետք է հաշվի առնել ոլորող զսպանակ նախագծելիս:
- Անվճար երկարություն: Բնականը, զսպանակի չսեղմված երկարությունը.
- Վերահսկիչ տրամագծեր:
- Արտաքին տրամագիծը (Դ): Աղբյուրի առավելագույն արտաքին տրամագիծը.
- Ներքին տրամագիծը: Աղբյուրի ներքին տրամագիծը.
- Խողովակի ներքին տրամագիծը: Խողովակի ներքին տրամագիծը, որի մեջ տեղավորվում է զսպանակը.
- Լիսեռի տրամագիծը: Լիսեռի տրամագիծը, որը կշրջապատի զսպանակը.
- Լարերի տրամագիծը: Գարնանային մետաղալարերի տրամագիծը (նշված է նաև որպես “չափիչ”).
- Նյութ: Զսպանակային նյութի տեսակը և աստիճանը (Է.Գ., ածխածնային պողպատ, չժանգոտվող պողպատ, լեգիրված պողպատ).
- Կծիկների քանակը և կողմնորոշումը: Գարնանը կծիկների ընդհանուր թիվը և աջլիկ է, թե ձախլիկ.
- Մեծ ոլորող մոմենտ ստեղծելու պահանջները: Զսպանակի ոլորող մոմենտը պետք է ապահովի որոշակի շեղման անկյան տակ (չափվում է միավորներով, ինչպիսիք են Նյուտոն-մետրերը կամ ֆունտ-ուժը).
- Առավելագույն շեղման անկյուն: Առավելագույն անկյունը, որ զսպանակը կարող է ապահով կերպով պտտվել առանց վնասելու.
- Ավարտել կոնֆիգուրացիան: Աղբյուրի ձևն ավարտվում է, ինչպիսիք են կեռիկները, loops, ուղիղ ձեռքեր, կամ անհատական նմուշներ.
Տորսիոն զսպանակներ նախագծելիս, կարևոր է նշել հիմնական երկրաչափական և մեխանիկական պարամետրերը, ներառյալ:
- Լարի տրամագիծը (դ)
- Արտաքին տրամագիծը (Դ)
- Թեւի երկարությունը (Լ)
- Ազատ բարձրություն (Ահա)
- Լրացուցիչ երկրաչափություններ, ինչպիսիք են պահի զենքերը (T1, T2, … Տն) և դրանց համապատասխան ոլորման անկյունները (Սաղ).
Ոլորման անկյան հաշվարկ
Երբ ոլորող զսպանակը ենթարկվում է բեռի, ներսի նյութը զգում է չեզոք ճկման կտրվածքային սթրեսային վիճակ. Թույլատրելի ոլորման անկյունի հաշվարկը հիմնականում կախված է նյութի ուժից.
- Առավելագույն թույլատրելի ոլորման անկյունը որոշվում է նյութի խափանման կետով. Երբ նյութը զիջում է (ենթարկվում է պլաստիկ դեֆորմացման), գարունը չի վերադառնա իր սկզբնական վիճակին.
- Օգտագործելով ֆոն Միզեսի սթրեսի տեսությունը, առավելագույն թույլատրելի լարվածությունը չպետք է գերազանցի նյութի ամրության սահմանը. Սա ապահովում է զսպանակի աշխատանքը իր առաձգական տիրույթում.
- Նյութական հատկությունների համադրությամբ, երկրաչափական պարամետրեր, և բեռնվածության պայմանները, Առավելագույն թույլատրելի ոլորման անկյունը կարելի է ճշգրիտ հաշվարկել՝ ապահովելու զսպանակի ամրությունը և կատարումը.
Torsion Springs-ի կիրառությունները
Պտտվող զսպանակները էական մեխանիկական բաղադրիչներ են, որոնք օգտագործում են առաձգական դեֆորմացիա՝ տարբեր գործառույթներ կատարելու համար. Նրանց հիմնական հավելվածները ներառում են:
- Մեխանիկական շարժման վերահսկում: Մեխանիկական համակարգերում շարժման կարգավորում և կայունացում.
- Շոկի կլանում և թրթռումային թուլացում: Նվազագույնի հասցնել ազդեցության ուժերի և թրթռումների փոխանցումը.
- Էներգիայի պահպանում և թողարկում: Բեռի տակ էներգիայի կուտակում և անհրաժեշտության դեպքում ազատում.
- Ուժի չափում: Զսպանակային դեֆորմացիայի միջոցով կիրառվող ուժերի մեծության չափում.
Նրանց հարմարվողականության և հուսալի կատարման շնորհիվ, ոլորող աղբյուրները լայնորեն կիրառվում են արդյունաբերական մեքենաներում, Կենցաղային տեխնիկա, տրանսպորտային միջոցներ, Ավիատիեզերական սարքավորումներ, և շատ այլ ոլորտներ.