Урт өргөтгөлийн пүршийг хэрхэн зохион бүтээж, ашигладаг вэ??

You need a pulling force over a long distance, but standard springs are too short. Linking them together is unsafe, мөн буруу хэсгийг ашиглах нь таны системийг бүхэлд нь доголдуулж болзошгүй юм.

Урт сунгах пүрш нь урт ба диаметрийн өндөр харьцаатай, захиалгаар хийгдсэн пүрш юм, хол зайд хурцадмал байдал шаарддаг хэрэглээнд зориулагдсан. Тэд материалын тогтвортой байдалд онцгой анхаарал хандуулахыг шаарддаг, initial tension consistency, үйл ажиллагааны явцад орооцолдохоос сэргийлэх зааварчилгаа.

Миний ажилд, I've seen that you cannot simply "stretch" a standard spring design to make it longer. As soon as a spring's body length becomes many times its diameter, its behavior changes completely. Энэ нь хатуу пүрш шиг бага, төмөр олс шиг ажиллаж эхэлдэг. Энэ ээлж нь хаваржилтыг аюулгүй байлгахын тулд шийдвэрлэх шаардлагатай инженерийн шинэ сорилтуудыг танилцуулж байна, найдвартай, аяллын бүх зайд үүргээ зөв гүйцэтгэдэг.

Өргөтгөсөн пүршийг "урт" гэж юу гэж үздэг вэ?

"Урт" seems subjective when looking at springs. How do you know if you need a standard spring or if you've crossed the line into a "long spring" дизайн?

A spring is generally considered "long" биеийн урт нь гаднах диаметрээсээ арав дахин их байх үед (а 10:1 харьцаа). Энэхүү өндөр харьцаа нь дизайны өвөрмөц сорилтуудыг бий болгодог гол хүчин зүйл юм, such as a higher risk of tangling, чичиргээ, and distortion under load.

Би үүнийг ихэвчлэн ашигладаг 10:1 Инженертэй шинэ төслийг хэлэлцэх үед харьцаа. Энэ харьцаанаас доогуур байна, Хаврын дизайны стандарт зарчмууд нь ихэвчлэн асуудалгүйгээр хэрэгждэг. Гэхдээ нэг удаа бид үүнийг давж гарна, we have to start thinking differently. Урт, slender spring body can easily get caught on nearby components or even tangle with itself if it's not properly guided. We also have to consider harmonic vibrations. Just like a guitar string, a long spring can vibrate at certain frequencies, which can cause premature fatigue and failure. These are problems you just don't see in shorter, илүү авсаархан булаг.

Зүгээр л уртаас илүү

Урт ба диаметрийн харьцаа нь инженерийн арга барилыг тодорхойлох чухал хүчин зүйл юм.

• The 10:1 Удирдамж: Хатуу дүрэм биш ч гэсэн, энэ харьцаа нь хаврын салбарын сайн тогтсон жишиг үзүүлэлт юм. Энэ нь боломжит тогтворгүй байдал нь дизайны гол асуудал болж байгааг илтгэнэ.
• Тогтвортой байдал ба удирдамж: Урт пүрш нь ихэвчлэн унжсан, гулзайлгахгүйгээр өөрийн жинг дааж чаддаггүй, especially when installed horizontally. Энэ нь угсралтын бусад хэсгүүдэд наалдахаас сэргийлэхийн тулд голоор нь чиглүүлэгч саваа эсвэл дотор нь явах суваг шаардлагатай байж болно..
• Чичиргээ ба гармоник: Хавар урт байх тусам, the lower its natural frequency. In machinery that operates at high speeds, this can lead to resonance, where the spring vibrates uncontrollably, leading to rapid wear and failure.

Урт өргөтгөлийн пүршийг үйлдвэрлэхэд яагаад ийм хэцүү байдаг вэ??

You'd think making a long spring is easy—just let the coiling machine run for longer. Гэвч бодит байдал дээр, Энэ хугацаанд чанарыг хадгалах нь ноцтой сорилт юм.

Урт сунгах пүршийг үйлдвэрлэх нь хэцүү байдаг, учир нь бүхэл бүтэн уртын туршид тогтвортой давирхай, анхны хурцадмал байдлыг хадгалах нь маш хэцүү байдаг.. Утасны хурцадмал байдал эсвэл машины хурдны аливаа жижиг өөрчлөлт нь нэмэгддэг, тогтворгүй гүйцэтгэл, хаврын улиралд болзошгүй сул цэгүүдэд хүргэдэг.

On our CNC coiling machines, every part of the process is computer-controlled, from the wire feed rate to the coiling point. Богино хаврын хувьд, the process is over in a second. For a spring that's several feet long, машин илүү удаан хугацаанд төгс тогтвортой байдлыг хадгалах ёстой. Дамараас тэжээх үед утас дээрх хурцадмал байдал тогтмол байх ёстой. If it dips for even a moment, пүршний тэр хэсгийн анхны хурцадмал байдал бага байх болно. Хэрэв энэ нь нэмэгдвэл, the coils will be too tight. These small errors can add up, creating a spring that doesn't pull with a uniform force. Кульс хийсний дараа, handling these springs is also a challenge. Тэд дулааны боловсруулалтын зууханд орохоосоо өмнө амархан сунаж, орооцолдож болно.

The Challenge of Consistency

Нарийвчлал бол гол зүйл юм, and it's much harder to maintain over a greater distance.

• Анхны хурцадмал байдлын хяналт: This is the force holding the coils together. Урт хавар дээр, Бид энэ хүчийг эхний ороомогоос сүүлчийнх хүртэл жигд байлгах ёстой. Энэ нь маш тогтвортой машины тохиргоо, тогтмол утсан чанарыг шаарддаг. Анхны хурцадмал байдал нь тогтворгүй байх нь хавар гөлгөр байдлыг хангахгүй гэсэн үг юм, шугаман татах.
• Дууны жигд байдал: The space between the coils (давирхай) нарийн байх ёстой. Урт хавар, утас эсвэл машин дахь дулааны хэлбэлзэл нь давирхайг хөдөлгөхөд хүргэдэг, affecting the spring rate.
• Handling and Heat Treatment: Урт, Түүхий хавар нарийн байдаг. Стресс тайлах зууханд болгоомжтой тээвэрлэх ёстой. If it is bent or stretched before heat treatment, согогийг материалд бүрмөсөн суулгана, хэсгийг сүйтгэх.

Where Are These Extra-Long Springs Actually Used?

You understand the design challenges, but where would you actually find a spring that's several feet long? Тэдний хэрэглээ нь таны бодож байгаагаас илүү түгээмэл байдаг.

Урт сунгах пүршүүд нь том хэмжээний тэнцвэржүүлэх системийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. You will find them on large overhead doors, хүнд үйлдвэрийн таг, хөдөө аж ахуйн машин[^1] хадлан боох машин шиг, театрын тоноглолын системд хүнд тайзны элементүүдийг жигд өргөх, хөдөлгөх.

Би саяхан ресторанд зориулсан том тамхи татдаг компанид төсөл дээр ажилласан. The lid was extremely heavy, Мөн тэдэнд тогооч нэг гараараа нээх арга хэрэгтэй байв. Бид нэгжийн ар талд гүйдэг хос урт сунгах пүршийг зохион бүтээсэн. The springs provided a constant pulling force that perfectly counterbalanced the lid's weight, making it feel almost weightless. Энэ бол урт сунгах хаврын сонгодог хэрэглээ юм: хүнд биетийг хөдөлгөхөд хялбар болгохын тулд холын зайд тодорхой хүчийг өгөх. Та тэдгээрийг том үйлдвэрийн пресс дээр буцах пүрш болгон, хол зайд дамждаг конвейерийн системд чангалагч болгон ашигладаг болохыг харж болно..

Applications Requiring a Long Reach

Эдгээр булаг нь ихээхэн зайд хүч шаардлагатай үед асуудлыг шийддэг.

• Эсрэг тэнцвэржүүлэх системүүд: Their primary use is to offset a heavy weight. This includes large industrial doors, чиргүүл дээрх налуу замууд, heavy-duty machine guards, and vertically opening windows or hatches. The spring's stored energy does most of the lifting work.
• Сунгах төхөөрөмж: Урт туузан дамжуулагч эсвэл хөдөө аж ахуйн тоног төхөөрөмж гэх мэт системд, Тогтмол хурцадмал байдлыг хадгалахын тулд урт сунгах пүршийг ашигладаг, цочролыг шингээх, бүс эсвэл гинжийг жигд ажиллуулах.
• Буцах механизмууд: Тэдгээрийг том механик холболтууд болон үйлдвэрлэлийн робот техникт ашигладаг бөгөөд урт харвалтын хөдөлгөөний дараа бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг анхны байрлал руу нь буцаадаг..

Дүгнэлт

Урт сунгах булаг нь урт ба диаметрийн өндөр харьцаагаар тодорхойлогддог тусгай бүрэлдэхүүн хэсгүүд юм. Эдгээрийг хол зайд хүч шаарддаг тэнцвэрийн болон чангалах системд ашигладаг.

[^1]: Хөдөө аж ахуйн тоног төхөөрөмжийн үр ашгийг дээшлүүлэхэд урт сунгах рашаануудын чухал үүргийг олж мэдээрэй.