Kas yra ašinė sukimo spyruoklė?

Jums reikia spyruoklės, kuri sukasi, bet terminas „ašinė sukimo spyruoklė" yra paini. You're unsure if it's a special component or just another name for a standard torsion spring.

Ašinė sukimo spyruoklė yra standartinė spiralinė spyruoklė, skirta sukimosi jėgai užtikrinti, arba sukimo momentas. Jis veikia aplink šachtą arba pavėsinę, with the force being applied in a circular path perpendicular to the spring's central axis. Tai labiausiai paplitęs tipas torsioninė spyruoklė[^1].

Mano gamybos metais, I've noticed that engineers, ypač tiems, kurie yra naujokai mechanizmo projektavimo srityje, kartais įsipainioja į terminologiją. Jie ateina pas mane prašydami „ašinio" pavasaris, mąstant, jėga veikia išilgai ašies, kaip suspaudimo spyruoklė. Pavadinimas šiek tiek klaidinantis. „Ašis" yra tai, kas yra pritvirtinta spyruokle įjungta; visas jo atliekamas darbas yra rotacinis. Šio paprasto dalyko išaiškinimas dažnai yra pirmasis žingsnis kuriant sėkmingą, patikima jų gaminio dalis.

Kuo ji skiriasi nuo pailginimo ar suspaudimo spyruoklės?

Matote susuktą spyruoklę ir galite manyti, kad visos ritės veikia taip pat. This can lead to selecting the completely wrong type of spring for your application's force requirements.

Ašinė torsioninė spyruoklė veikia sukdama (sukimas), o suspaudimas ir prailginimo spyruoklė[^2]s darbas su tiesine jėga (stumti ir traukti). Jų pagrindinis tikslas ir energijos kaupimo būdas yra visiškai skirtingi.

Prisimenu startuolį, kuris kūrė nedidelę vartotojų programėlę su iššokančiu dangteliu. Pirmasis jų prototipas naudojo mažą suspaudimo spyruoklę, kad atidarytų dangtį, bet jautėsi trūkčiojantis ir nekontroliuojamas. Jie man atsiuntė savo dizainą, ir aš iš karto mačiau, kad jie bandė išspręsti sukimosi problemą tiesiniu sprendimu. Mes jį pakeitėme mažu ašinė sukimo spyruoklė[^3] pritvirtintas aplink vyrio kaištį. Tada dangtis atsidarė sklandžiai, valdomas judesys. It was a perfect example of how choosing the right type of force—rotational instead of linear—completely changed the user's experience.

Jėgos kryptis apibrėžia spyruoklę

Spyruoklės pavadinimas nurodo, kaip ji skirta naudoti. Šio pagrindinio skirtumo supratimas yra svarbiausia pavasario pasirinkimo dalis.

• Torsioninės spyruoklės (Sukimo jėga): Šios spyruoklės apkraunamos sukant kojeles. Tai sukuria vielos lenkimo įtempį, kuri sukuria atkuriamąjį sukimo momentą. Pagalvokite apie klasikinį pelėkautą. The coiled spring doesn't compress; jis pasisuka, kad įjungtų spąstus.
• Suspaudimo spyruoklės (Stūmimo jėga): Šios spyruoklės skirtos suspausti. Suspausti jie kaupia energiją ir išleidžia ją stumdami atgal, atsispiriant gniuždymo jėgai. A pogo stick or a vehicle's suspension uses compression springs.
• Prailginimo spyruoklės (Traukimo jėga): Šios spyruoklės skirtos ištempti. Jie turi kabliukus arba kilpas galuose ir kaupia energiją, kai atitraukiami, atlaisvindami jį traukdami atgal. Dažni pavyzdžiai yra spyruoklės ant garažo durų ar batuto.

Kokie yra svarbiausi ašinės sukimo spyruoklės projektavimo veiksniai?

Turite užsisakyti pritaikytą sukimo spyruoklę, but you're not sure which details are critical. Providing incomplete information can lead to a spring that doesn't work or fails quickly.

Svarbiausi projektavimo veiksniai yra vėjo kryptis (dešiniarankis arba kairysis), kojų konfigūracija, ir sukimo momentą, reikalingą tam tikram sukimosi kampui. Šie elementai apibrėžia, kaip spyruoklė tinka ir veikia.

Viena iš dažniausiai pasitaikančių klaidų, kurias matau brėžiniuose, yra trūkstama arba neteisinga vėjo kryptis. Kartą klientas užsisakė 10,000 spyruoklės šarnyriniam mazgui. The drawing didn't specify the wind direction, todėl buvo priimtas standartinis dešinės pusės vėjas. Paaiškėjo, kad jų surinkimas reikalauja, kad spyruoklė būtų apkrauta ta kryptimi, kuri būtų atsipalaiduoti ritė. Dėl to, spyruoklės beveik neteikė jėgos ir iškart sugedo. Turėjome perdaryti visą partiją kairiuoju vėju. Tai buvo brangi pamoka apie vienos mažos detalės svarbą piešinyje.

Išsami informacija, kuri lemia našumą

A torsioninė spyruoklė[^1]'s success depends on getting three key areas right.

• Vėjo kryptis: Sukimo spyruoklė visada turi būti naudojama ta kryptimi, kuria ritė vyniojama griežčiau. Įkeliant jį priešinga kryptimi, jis išsivynios, visam laikui deformuotis, ir praranda savo jėgą. Turite nurodyti, ar jums reikia dešinės rankos (pagal laikrodžio rodyklę) arba kairiarankis (prieš laikrodžio rodyklę) vėjas.
• Kojos konfigūracija: Kojos yra tai, kaip spyruoklė perduoda sukimo momentą jūsų dalims. Jų ilgis, forma, ir kampas tarp jų (laisvas kampas) turi būti tiksliai apibrėžti, kad juos būtų galima tinkamai sumontuoti ir sąveikauti su jūsų agregatu, kaip numatyta.
• Medžiaga ir sukimo momentas: The spring's material and wire diameter determine its strength. Turite nurodyti, kokio sukimo momento jums reikia esant tam tikram sukimosi laipsniui (pvz., "10 N mm sukimo momentas esant 90 laipsniai"). Tai mums parodo, kokia stipri turi būti spyruoklė. Muzikinis laidas puikiai tinka bendram naudojimui, o nerūdijantis plienas reikalingas korozinei aplinkai.

Kokie yra dažniausiai naudojami ašinių sukimo spyruoklių pritaikymai?

Jūs suprantate mechaniką, but you're having trouble picturing where these springs are used. Seeing real-world examples can help you decide if it's the right solution for your design.

Ašinis torsioninė spyruoklė[^1]s yra naudojami daugybėje įprastų mechanizmų, kuriems reikia paprastos sukimosi grįžtamosios jėgos. Jie randami vyriuose, svertai, atsvarai, ir visų rūšių klipai.

One of the most impressive uses of torsion springs I've seen was in a piece of medical equipment. Tai buvo sunkios monitoriaus rankenos atsvaros mechanizmas, kurį gydytojai ir slaugytojai turėjo lengvai perkelti ir pakeisti padėtį.. Rinkinys didelių, galingas ašinis torsioninė spyruoklė[^1]s buvo paslėptas pagrindinės jungties viduje. Jie buvo puikiai suprojektuoti taip, kad kompensuotų monitoriaus svorį, taigi judant jautėsi beveik nesvarus. Tai parodė, kaip naudojant šiuos paprastus komponentus galima sukurti labai sudėtingą ir patogų judesio valdymą.

Visur, kur pažvelgsi

Kai žinai, ko ieškoti, you'll start seeing these springs everywhere. Dėl jų paprastumo ir patikimumo jie yra puikus sprendimas dėl sukimosi jėgos.

• Namų apyvokos daiktai: Ryškiausi pavyzdžiai yra paprastos spyruoklės skalbinių segėse ir seno tipo pelėkautai. Jie taip pat naudojami kai kurių spintelių durų vyriuose, kad būtų lengviau užsidaryti.
• Biuro įranga: Tą metalinį spaustuką, esantį iškarpinėje, maitina a torsioninė spyruoklė[^1]. Seno skaitytuvo ar spausdintuvo dangtelis dažnai naudojamas norint jį laikyti atidarytą arba padėti jį uždaryti.
• Pramonė ir automobiliai: Jie naudojami transporto priemonių durų rankenose, pavarų dėžės mechanizmai, ir platus skląsčių ir svirčių pasirinkimas mašinose. Sunkesnėse srityse, jie naudojami kaip atsvara sunkiems dangčiams ir rampoms, kaip ant komunalinių priekabų vartų.

Išvada

An ašinė sukimo spyruoklė[^3] yra pagrindinis mechaninis komponentas, suteikiantis sukimosi jėgą. Norint efektyviai jį naudoti bet kokiame mechaniniame surinkime, labai svarbu suprasti pagrindinius projektavimo principus.

[^1]: Ši nuoroda suteiks įžvalgų apie įvairius sukimo spyruoklių tipus ir konkrečius jų panaudojimo būdus.
[^2]: Suprasdami pailginimo spyruokles, galėsite jas atskirti nuo sukimo spyruoklių.
[^3]: Ištyrinėkite šį šaltinį, kad geriau suprastumėte ašines sukimo spyruokles ir jų pritaikymą.