ວິທີການແມ່ນ Springs Extensions ຍາວອອກແບບແລະນໍາໃຊ້?

ທ່ານຕ້ອງການແຮງດຶງໃນໄລຍະໄກ, ແຕ່ springs ມາດຕະຖານແມ່ນສັ້ນເກີນໄປ. ການເຊື່ອມໂຍງພວກມັນເຂົ້າກັນແມ່ນບໍ່ປອດໄພ, and using the wrong part could cause your whole system to fail.

A long extension spring is a custom-engineered spring with a high length-to-diameter ratio, designed for applications needing tension over a large distance. They require special attention to material stability, ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຄວາມກົດດັນເບື້ອງຕົ້ນ, and guidance to prevent tangling during operation.

ໃນການເຮັດວຽກຂອງຂ້ອຍ, I've seen that you cannot simply "stretch" ການອອກແບບພາກຮຽນ spring ມາດຕະຖານເພື່ອເຮັດໃຫ້ມັນຍາວ. As soon as a spring's body length becomes many times its diameter, ພຶດຕິກໍາຂອງມັນປ່ຽນແປງຢ່າງສົມບູນ. It starts to act less like a rigid spring and more like a metal rope. ການປ່ຽນແປງນີ້ແນະນໍາຊຸດໃຫມ່ຂອງສິ່ງທ້າທາຍດ້ານວິສະວະກໍາທີ່ຕ້ອງໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂເພື່ອຮັບປະກັນວ່າພາກຮຽນ spring ປອດໄພ, ເຊື່ອຖືໄດ້, ແລະປະຕິບັດວຽກງານຂອງຕົນຢ່າງຖືກຕ້ອງໃນໄລຍະການເດີນທາງທັງຫມົດຂອງຕົນ.

ສິ່ງທີ່ມີຄຸນສົມບັດເປັນພາກຮຽນ spring ຂະຫຍາຍເປັນ "ຍາວ"?

ຄໍາວ່າ "ຍາວ" ເບິ່ງ​ຄື​ວ່າ​ເປັນ​ຫົວ​ຂໍ້​ໃນ​ເວ​ລາ​ທີ່​ເບິ່ງ​ພາກ​ຮຽນ spring​. How do you know if you need a standard spring or if you've crossed the line into a "long spring" ການອອກແບບ?

A ພາກຮຽນ spring ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນພິຈາລະນາ "ຍາວ" ໃນ​ເວ​ລາ​ທີ່​ຄວາມ​ຍາວ​ຂອງ​ຮ່າງ​ກາຍ​ຂອງ​ຕົນ​ແມ່ນ​ຫຼາຍ​ກ​່​ວາ​ສິບ​ເທົ່າ​ເສັ້ນ​ຜ່າ​ກາງ​ທາງ​ນອກ​ຂອງ​ຕົນ​ (ກ 10:1 ອັດຕາສ່ວນ). ອັດຕາສ່ວນສູງນີ້ແມ່ນປັດໃຈສໍາຄັນທີ່ນໍາສະເຫນີສິ່ງທ້າທາຍດ້ານການອອກແບບທີ່ເປັນເອກະລັກ, ເຊັ່ນ: ຄວາມສ່ຽງສູງຂອງການ tangling, ການສັ່ນສະເທືອນ, ແລະການບິດເບືອນພາຍໃຕ້ການໂຫຼດ.

ຂ້ອຍມັກຈະໃຊ້ສິ່ງນີ້ 10:1 ອັດຕາສ່ວນເປັນຈຸດເລີ່ມຕົ້ນໃນເວລາທີ່ສົນທະນາໂຄງການໃຫມ່ກັບວິສະວະກອນ. ຕໍ່າກວ່າອັດຕາສ່ວນນັ້ນ, ຫຼັກການການອອກແບບພາກຮຽນ spring ມາດຕະຖານມັກຈະນໍາໃຊ້ໂດຍບໍ່ມີບັນຫາ. ແຕ່ເມື່ອພວກເຮົາໄປເກີນກວ່າມັນ, ພວກເຮົາຕ້ອງເລີ່ມຄິດຕ່າງກັນ. ຍາວນານ, slender spring body can easily get caught on nearby components or even tangle with itself if it's not properly guided. ພວກເຮົາຍັງຕ້ອງພິຈາລະນາການສັ່ນສະເທືອນປະສົມກົມກຽວ. ຄືກັນກັບສາຍກີຕ້າ, ພາກຮຽນ spring ຍາວສາມາດສັ່ນສະເທືອນໃນຄວາມຖີ່ສະເພາະໃດຫນຶ່ງ, ເຊິ່ງສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເມື່ອຍລ້າກ່ອນໄວອັນຄວນແລະຄວາມລົ້ມເຫຼວ. These are problems you just don't see in shorter, ພາກຮຽນ spring ຫນາແຫນ້ນຫຼາຍ.

ຫຼາຍກ່ວາພຽງແຕ່ຄວາມຍາວ

ອັດຕາສ່ວນຄວາມຍາວຕໍ່ເສັ້ນຜ່າສູນກາງແມ່ນປັດໃຈສໍາຄັນທີ່ກໍານົດວິທີການວິສະວະກໍາ.

• ໄດ້ 10:1 ຂໍ້ແນະນຳ: ໃນຂະນະທີ່ບໍ່ແມ່ນກົດລະບຽບທີ່ເຄັ່ງຄັດ, ອັດຕາສ່ວນນີ້ແມ່ນມາດຕະຖານທີ່ໄດ້ຮັບການສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໃນອຸດສາຫະກໍາພາກຮຽນ spring. It signals the point where potential instability becomes a primary design concern.
• ສະຖຽນລະພາບແລະການຊີ້ນໍາ: ລະດູໃບໄມ້ປົ່ງທີ່ຍາວນານມັກຈະບໍ່ສາມາດຮອງຮັບນ້ຳໜັກຂອງຕົວມັນເອງໄດ້ໂດຍບໍ່ມີການຍັບຍັ້ງ ຫຼືງໍ, ໂດຍສະເພາະເມື່ອຕິດຕັ້ງຕາມແນວນອນ. ມັນ​ອາດ​ຈະ​ຮຽກ​ຮ້ອງ​ໃຫ້​ມີ rod ນໍາ​ທິດ​ແລ່ນ​ຜ່ານ​ສູນ​ກາງ​ຂອງ​ຕົນ​ຫຼື​ຊ່ອງ​ທາງ​ການ​ເດີນ​ທາງ​ພາຍ​ໃນ​ເພື່ອ​ປ້ອງ​ກັນ​ບໍ່​ໃຫ້​ມັນ​ຈາກ snagging ກັບ​ພາກ​ສ່ວນ​ອື່ນໆ​ຂອງ​ການ​ປະ​ກອບ​..
• ການສັ່ນສະເທືອນແລະຄວາມກົມກຽວກັນ: ລະດູໃບໄມ້ປົ່ງໄດ້ດົນຂຶ້ນ, ຕ່ໍາຄວາມຖີ່ທໍາມະຊາດຂອງມັນ. ໃນເຄື່ອງຈັກທີ່ເຮັດວຽກດ້ວຍຄວາມໄວສູງ, ນີ້ສາມາດນໍາໄປສູ່ການ resonance, ບ່ອນທີ່ພາກຮຽນ spring vibrates uncontrollably, ນໍາໄປສູ່ການສວມໃສ່ຢ່າງໄວວາແລະຄວາມລົ້ມເຫຼວ.

Why Are Long Extension Springs So Difficult to Manufacture?

You'd think making a long spring is easy—just let the coiling machine run for longer. ແຕ່ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ການຮັກສາຄຸນນະພາບໃນໄລຍະນັ້ນແມ່ນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ຮ້າຍແຮງ.

Manufacturing long extension springs is difficult because maintaining consistent pitch and initial tension over the entire length is extremely challenging. ການປ່ຽນແປງເລັກນ້ອຍໃນຄວາມດັນສາຍຫຼືຄວາມໄວຂອງເຄື່ອງຈັກໄດ້ຮັບການຂະຫຍາຍ, ນໍາໄປສູ່ການປະຕິບັດທີ່ບໍ່ສອດຄ່ອງແລະຈຸດອ່ອນທີ່ມີທ່າແຮງໃນພາກຮຽນ spring.

ໃນເຄື່ອງ coiling CNC ຂອງພວກເຮົາ, ທຸກພາກສ່ວນຂອງຂະບວນການແມ່ນຄວບຄຸມດ້ວຍຄອມພິວເຕີ, ຈາກອັດຕາການປ້ອນເສັ້ນລວດໄປຫາຈຸດ coiling. ສໍາລັບພາກຮຽນ spring ສັ້ນ, ຂະບວນການແມ່ນສິ້ນສຸດລົງໃນວິນາທີ. For a spring that's several feet long, ເຄື່ອງຕ້ອງຮັກສາຄວາມສອດຄ່ອງທີ່ສົມບູນແບບເປັນເວລາດົນນານ. ຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງສາຍໄຟເມື່ອມັນປ້ອນຈາກ spool ຈະຕ້ອງຄົງທີ່. ຖ້າມັນຈືດລົງໃນເວລາດຽວ, ຄວາມກົດດັນເບື້ອງຕົ້ນໃນພາກຮຽນ spring ນັ້ນຈະຕ່ໍາ. ຖ້າມັນເພີ່ມຂຶ້ນ, ທໍ່ຈະແຫນ້ນເກີນໄປ. ຄວາມ​ຜິດ​ພາດ​ຂະ​ຫນາດ​ນ້ອຍ​ເຫຼົ່າ​ນີ້​ສາ​ມາດ​ເພີ່ມ​ຂຶ້ນ​, creating a spring that doesn't pull with a uniform force. ຫຼັງຈາກມ້ວນ, ການຈັດການນໍ້າພຸເຫຼົ່ານີ້ຍັງເປັນສິ່ງທ້າທາຍ. ພວກມັນສາມາດຍືດ ຫຼື tangled ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍກ່ອນທີ່ພວກມັນຈະໄປຮອດເຕົາອົບປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ.

ສິ່ງທ້າທາຍຂອງຄວາມສອດຄ່ອງ

ຄວາມຊັດເຈນແມ່ນສໍາຄັນ, and it's much harder to maintain over a greater distance.

• ການຄວບຄຸມຄວາມເຄັ່ງຕຶງເບື້ອງຕົ້ນ: ນີ້​ແມ່ນ​ຜົນ​ບັງ​ຄັບ​ໃຊ້​ການ​ຈັບ​ເຊືອກ​ຜູກ​. ໃນພາກຮຽນ spring ຍາວ, we must ensure this force is uniform from the first coil to the last. ນີ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຕັ້ງຄ່າເຄື່ອງທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງສູງແລະຄຸນນະພາບສາຍທີ່ສອດຄ່ອງ. ຄວາມກົດດັນເບື້ອງຕົ້ນທີ່ບໍ່ສອດຄ່ອງຫມາຍຄວາມວ່າພາກຮຽນ spring ຈະບໍ່ສະຫນອງກ້ຽງ, ດຶງເສັ້ນ.
• Pitch Uniformity: ຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງທໍ່ (ສະໜາມ) ຈະຕ້ອງແນ່ນອນ. In a long spring, ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຮ້ອນໃນສາຍຫຼືເຄື່ອງຈັກສາມາດເຮັດໃຫ້ pitch ລອຍ, ຜົນກະທົບຕໍ່ອັດຕາພາກຮຽນ spring.
• ການຈັດການແລະການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ: ຍາວນານ, ພາກຮຽນ spring ດິບແມ່ນລະອຽດອ່ອນ. ມັນຕ້ອງໄດ້ຮັບການຂົນສົ່ງຢ່າງລະມັດລະວັງໄປຫາເຕົາອົບທີ່ບັນເທົາຄວາມກົດດັນ. ຖ້າມັນງໍຫຼືຍືດຍາວກ່ອນການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ, the defect will be permanently set into the material, ທໍາລາຍສ່ວນ.

ແທ້ຈິງແລ້ວແມ່ນໃຊ້ Springs ຍາວພິເສດຢູ່ໃສ?

ທ່ານເຂົ້າໃຈສິ່ງທ້າທາຍໃນການອອກແບບ, but where would you actually find a spring that's several feet long? Their applications are more common than you might think.

Long extension springs are critical components in large-scale counterbalance systems. ເຈົ້າຈະພົບເຫັນພວກມັນຢູ່ເທິງປະຕູໃຫຍ່, lids ອຸດສາຫະກໍາຫນັກ, ເຄື່ອງຈັກກະສິກໍາ[^ 1] ຄ້າຍຄື balers hay, and in theatrical rigging systems to lift and move heavy stage elements smoothly.

I recently worked on a project for a company that builds large smokers for restaurants. ຝາປິດແມ່ນໜັກທີ່ສຸດ, and they needed a way for a chef to open it with one hand. We designed a pair of long extension springs that ran along the back of the unit. The springs provided a constant pulling force that perfectly counterbalanced the lid's weight, ເຮັດໃຫ້ມັນມີຄວາມຮູ້ສຶກເກືອບບໍ່ມີນ້ໍາຫນັກ. ນີ້ແມ່ນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຄລາສສິກສໍາລັບພາກຮຽນ spring ຂະຫຍາຍຍາວ: ສະຫນອງກໍາລັງສະເພາະໃນໄລຍະການເດີນທາງຍາວເພື່ອເຮັດໃຫ້ວັດຖຸຫນັກສາມາດເຄື່ອນຍ້າຍໄດ້ງ່າຍ. ທ່ານຍັງເຫັນພວກມັນຖືກໃຊ້ເປັນສາຍສົ່ງຄືນໃນເຄື່ອງກົດອຸດສາຫະກໍາຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະເປັນຕົວດຶງຄວາມກົດດັນໃນລະບົບລໍາລຽງທີ່ກວມເອົາທາງໄກ..

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການເຂົ້າເຖິງຍາວ

ນໍ້າພຸເຫຼົ່ານີ້ແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ຕ້ອງໃຊ້ກໍາລັງໃນໄລຍະໄກຫຼາຍ.

• ລະບົບການດຸ່ນດ່ຽງ: ການນໍາໃຊ້ຕົ້ນຕໍຂອງພວກເຂົາແມ່ນເພື່ອຊົດເຊີຍນ້ໍາຫນັກທີ່ຫນັກຫນ່ວງ. ນີ້ປະກອບມີປະຕູອຸດສາຫະກໍາຂະຫນາດໃຫຍ່, ເຂົ້າເຖິງທາງເນີນໃນລົດພ່ວງ, ກອງເຄື່ອງກົນຈັກໜັກ, ແລະເປີດປ່ອງຢ້ຽມຕາມແນວຕັ້ງຫຼື hatches. The spring's stored energy does most of the lifting work.
• ອຸປະກອນເສີມຄວາມຕຶງຄຽດ: In systems like long conveyor belts or agricultural equipment, long extension springs are used to maintain constant tension, absorbing shocks and keeping belts or chains running smoothly.
• Return Mechanisms: They are used on large mechanical linkages and industrial robotics to return components to their starting position after a long-stroke movement.

ສະຫຼຸບ

Long extension springs are specialized components defined by a high length-to-diameter ratio. ພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ໃນລະບົບການດຸ່ນດ່ຽງແລະຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ຕ້ອງການຜົນບັງຄັບໃຊ້ໃນໄລຍະຍາວ.

[^ 1]: ຄົ້ນພົບບົດບາດສໍາຄັນຂອງພາກຮຽນ spring ຂະຫຍາຍຍາວໃນການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງອຸປະກອນກະສິກໍາ.