Hvað er spíral snúningsfjöðr?

Þú þarft snúningsafturkraft, en venjulegur snúningsfjöður er of fyrirferðarmikill. Þetta þvingar fram málamiðlanir í hönnun, búa til of stóra vöru eða vélbúnað sem einfaldlega passar ekki.

Spíralsnúningsfjöður er þétt lausn gerð úr flatri málmrönd sem er vafið í spíral. Það geymir og losar snúningsorku, veitir tog í mjög litlu áslegu rými.

Í gegnum árin mín í vorframleiðslu, I've seen many engineers focus on the main components of their design, yfirgefa vorið sem aukaatriði. Þá, á síðustu stundu, they realize there's no space for the bulky helical spring they planned on. Þetta er nákvæmlega augnablikið þegar hið einstaka, flatt snið á spíral snúningsfjöðrum verður verkefnasparnaður. Það er sérhæfður hluti, en fyrir rétta umsókn, það er það eina sem mun virka.

Hvernig virkar spíral snúningsfjöður í raun og veru?

Þú sérð þessa íbúð, klukkulík spóla, but it's unclear how it generates force. You're not sure how it differs from a regular torsion spring made of round wire.

A spíral snúningsfjöður[^1] virkar með því að geyma orku í sléttu efni þess þar sem það er þéttara eða vindað úr náttúrulegu ástandi. Einn endinn er festur við kyrrstæðan staf, og hitt er fest við snúningshluta, skilar tog þegar það reynir að fara aftur í upprunalegt form.

Ég man að ég var að vinna að frumgerð fyrir lækningatæki sem þurfti hnapp með mjög ákveðnu „return-to-center“" finnst. Hönnuðirnir reyndu fyrst að nota tvo litla snúningsgorma, en vélbúnaðurinn fannst klunnalegur og ójafnvægi. Við skiptum yfir í einn spíral snúningsfjöður[^1]. By fixing the outer end and attaching the inner end to the knob's shaft, við gáfum það fullkomlega slétt, stöðugur snúningskraftur sem færði hann aftur í núllstöðu í hvert skipti. The spring wasn't just a component; it was critical to the product's user experience.

Meginreglan um orkugeymslu á flatplani

Galdurinn í vor er í rúmfræði þess. Það geymir orku á allt annan hátt en venjulegur spíralfjöður.

• Flatt efni, Ekki Round Wire: Fjaðrið er gert úr rétthyrndum eða flötum ræma af efni. Þetta gerir spólunum kleift að verpa inni hver í annarri á einu plani, þess vegna er axial snið þess svo grannt.
• Beygjustreita er lykilatriði: Þegar þú snýrð vorinu, þú ert í rauninni að beygja alla lengd flata ræmunnar. The material's resistance to this bending is what creates the restoring torque.
• Festing fyrir hreyfingu: Til að vinna rétt, annar endinn verður að vera festur á meðan hinn er frjáls til að snúast með íhlutnum þínum. Innri endinn er venjulega festur við skaft (arbor), og ytri endinn ýtir á móti pinna eða rauf á snúningi húsnæði[^2].

Hver eru helstu forritin fyrir spíral snúningsgorm?

Þú skilur vélfræðina, but you're not sure if this specialized spring is the right choice for your product. Þú þarft að vita hvar það virkar best.

Spiral snúningsfjaðrir eru tilvalin fyrir notkun sem þarfnast snúnings aftur eða afturkrafts yfir ákveðinn fjölda snúninga. Þau eru algeng í málbandi, litlar vélar til baka ræsir, vélrænni tímamælir[^3], og öryggisbeltainndráttarvélar.

Einn af viðskiptavinum mínum hannar og framleiðir hágæða skrifstofubúnað. Þeir voru að þróa nýtt kapalstjórnunarkerfi fyrir ráðstefnuborð þar sem notandi gæti dregið út rafmagnssnúru, og það myndi læsast á sínum stað. Þegar búið er, ýtt á takka myndi valda því að snúran dregst mjúklega aftur inn í borðið. Hjarta alls þessa slétta afturdráttareiginleika var spíral snúningsfjöður. Það veitti samkvæmni, áreiðanlegur togkraftur sem þarf til að vinda snúruna aftur á spóluna í hvert skipti án þess að festast, allt í húsi sem þurfti að vera ótrúlega þétt til að passa undir borðið.

Hvar þetta vor skarar framúr

Þessi hönnun er ekki alhliða vor; það er sérfræðingur sem er valinn fyrir einstaka hæfileika sína.

• Inndráttarkerfi: Þetta er starf númer eitt. Fjaðrið veitir togkraftinn til að spóla snúrur sjálfkrafa til baka, slöngur, spólur, eða festir á spólu.
• Mótvægi: Í tækjum með hjörum íhlutum, eins og lítið lok eða hurð, hægt er að nota spíralsnúningsfjöður til að vega upp á móti þyngdinni, sem gerir það auðvelt að opna og kemur í veg fyrir að það skelli aftur.
• „Aftur í núll" Aðgerðir: Fyrir hnappa, skífur, eða rofa sem þurfa að fara aftur í sjálfgefna stöðu eftir að hafa verið snúið, spíralfjöðr veitir einfalt og áreiðanlegt snúnings afturkraftur[^4].

Hver er munurinn á spíralfjöðri og kraftfjöðri?

Þú heyrir skilmálana "kraftvor[^5]," „klukka vor," Og "spíral snúningsfjöður[^1]" notað fyrir svipaða hluta. You're confused about the actual difference and which one you really need.

Á meðan þeir líta eins út, a spiral torsion spring's coils remain separated during operation. A kraftvor[^5] (eða "klukka vor") er hannað þannig að vafningum þess sé þrýst þétt saman inni í a húsnæði[^2], gerir ráð fyrir miklu fleiri snúningum og flatara togi.

Þetta er mjög mikilvægur greinarmunur sem getur valdið miklum ruglingi. Einu sinni lét ég viðskiptavin senda okkur teikningu af því sem þeir kölluðu „spíralgorm." En umsókn þeirra krafist 15 fulla snúninga til að draga langa ól inn. A true spiral torsion spring can't do that; vafningar þess myndu bindast. Það sem þeir þurftu í raun var kraftfjöður, sem er sérstaklega hannað fyrir notkun með miklum snúningi með því að leyfa spólunum að renna hver á móti öðrum innan a húsnæði[^2]. Við þurftum að skýra hönnunina með þeim til að tryggja að við framleiddum rétta hlutann fyrir verkið.

Helstu aðgreiningar

Munurinn kemur niður á húsnæði[^2] og hvernig spólurnar hafa samskipti.

• Spóluvíxlverkun: A spíral snúningsfjöður[^1]'s coils are designed with a gap between them. Þeir ættu ekki að snerta meðan á aðgerð stendur. A power spring's coils are in constant contact, renna hver á móti öðrum þegar vorið vindur og vindur úr sér.
• Húsnæði: A kraftvor[^5] verður vera að finna í a húsnæði[^2] eða mál. Þetta húsnæði[^2] heldur spólunum þjappuðum og gerir þeim kleift að virka rétt. Spíral snúningsfjaðrir er oft opnari uppsettur, vantar aðeins garð fyrir miðjuna og pinna fyrir ytri fótinn.
• Snúningsgeta: Spiral snúningsfjaðrir eru venjulega notaðir fyrir forrit sem þurfa minna en 360 gráður á snúningi, þó að sum hönnun leyfir nokkrar beygjur. Kraftfjaðrir eru hannaðir fyrir marga heila snúninga.

Niðurstaða

The spíral snúningsfjöður[^1] er sérhæfður íhlutur sem veitir snúningskraft í þjöppu, flatur pakki, sem gerir það að fullkominni lausn til að draga inn, snúa aftur, og jafnvægisforrit þar sem pláss er takmarkað.

[^1]: Skoðaðu þennan hlekk til að skilja einstaka vélfræði og notkun spíralsnúningsfjaðra.
[^2]: Skilja mikilvægi húsnæðis til að tryggja rétta virkni gorma.
[^3]: Kannaðu virkni vélrænna tímamæla og treysta á gorma.
[^4]: Lærðu um snúningsskilakrafta og mikilvægi þeirra í ýmsum vélrænni notkun.
[^5]: Skýrðu muninn á kraftfjöðrum og spíralsnúningsfjöðrum fyrir betri hönnunarval.