What Is an Expansion Spring and How Is It Used?
You're looking for an "expansion spring," but the term leads to confusing search results. You can't be sure if it's a spring that pushes or pulls, making it impossible to order correctly.
Ан "өргөтгөлийн хавар[^1]" гэдэг нь өргөтгөлийн пүршний нийтлэг боловч техникийн бус нэр томъёо юм. It's a tightly wound coil designed to resist a pulling force. Сунгах үед, энэ нь "өргөж байна" уртаар, энерги хуримтлуулдаг, and pulls back toward its original, богино хэмжээтэй.
In my experience as a manufacturer, I've found that names can be tricky. "Тэлэлтийн хавар" is a perfect example of this. "Өргөтгөх" гэдэг үг" can mean two different things. Does it expand by being stretched out, эсвэл шахагдсаны дараа анхны хэмжээ рүүгээ тэлдэг үү? Энэ төөрөгдөл нь буруу хэсгийг захиалахад хүргэдэг, which can cause a project to fail. Let's clear up exactly what this term means and how these springs work.
Does an Expansion Spring Pull or Push?
The name "expansion spring" is the source of the problem. Хэрэв хавар өргөжиж байвал, is it getting longer from a pull, эсвэл түлхэлтээр буцаад анхны хэлбэрээ тэлсээр байна уу?
Ан "өргөтгөлийн хавар[^1]" almost always refers to an extension spring, which is designed to pull. Энэ нь сунах замаар тэлдэг. Шахалтын пүрш, нөгөө талаас, expands by returning to its longer, resting state after being compressed or pushed. Their functions are opposites.
Энэ бол рашааны дэлхийн хамгийн чухал ялгаа юм. When a customer asks me for an өргөтгөлийн хавар[^1], the first thing I do is clarify the application. Are you trying to hold a screen door shut, or are you trying to support the weight of a car? The screen door needs a pulling force (сунгах пүрш). The car needs a pushing force (а шахалтын пүрш[^2]). Өргөтгөсөн пүрш нь ороомогуудыг хооронд нь нягт дарж хийдэг, татахыг эсэргүүцэхэд бэлэн байна. Шахалтын пүршийг ороомогуудын хоорондох завсараар хийдэг, шахахад бэлэн байна. Using one for the other's job is a recipe for immediate failure.
Хоёр төрлийн "Өргөтгөх"
The way a spring "expands" ажлаа тодорхойлдог.
- Өргөтгөх булаг (The Pullers): These springs expand in length when a tensile (татах) хүч хэрэглэж байна. Their job is to pull components back together. Тэдгээр нь нягт ороомогтой бөгөөд дэгээ эсвэл гогцоонд төгсгөл болдог.
- Шахалтын булаг (Түлхэгчид): Эдгээр булаг нь "өргөж байна" шахалтын дараа анхны чөлөөт урт руугаа буцна (түлхэх) хүчийг арилгана. Their job is to push components apart. They have open coils and typically have flat, газрын төгсгөл.
| Онцлог | Өргөх гойм (Татах) | Хавар шахалт (Түлхдэг) |
|---|---|---|
| Үндсэн үйлдэл | Resists being pulled apart. | Resists being pushed together. |
| Хэрхэн "өргөж байна" | Expands from its resting state when stretched. | Шахагдсаны дараа амрах төлөв рүүгээ тэлнэ. |
| Ороомог бүтэц | Ороомог нь хоорондоо нягт байдаг (цоорхой байхгүй). | Coils have gaps between them (давирхай). |
| Төгсгөл | Hooks or loops for attachment. | Нээлттэй эсвэл хаалттай, газрын хавтгай төгсгөлүүд. |
How Does an Expansion Spring Create Its Force?
You can see that a spring pulls back when you stretch it. But where does that immediate, strong resistance come from, even before it has stretched very far?
Өргөтгөл (өргөтгөл) spring creates its force in two stages. First is "initial tension," ороомогуудыг хооронд нь нягт холбосон суурилуулсан хүч. Хоёр дахь нь "хаврын ханш[^3]," энэ нь түүний сунгасан зай бүрт шаардагдах нэмэлт хүч юм.
When we manufacture an extension spring, Бид хүчдэлийн дор утсыг ороох тусгай техникийг ашигладаг. Энэ процесс нь бүх ороомогуудыг шахдаг урьдчилсан ачааллыг бий болгодог. This is the initial tension. Энэ "наалдамхай" байдлыг даван туулахын тулд та хангалттай хүч хэрэглэх хэрэгтэй" before the spring even begins to stretch. Ийм учраас шинэ дэлгэцтэй хаалганы пүрш нь хаалгыг маш сайн хаадаг. Once you pull past the initial tension, the spring rate takes over. This is the stiffness of the spring. -ийн хувьтай хавар 10 фунт/инч шаардагдана 10 Таны сунгасан нэмэлт инч тутамд илүү их фунт хүч шаардагдана. Бид эдгээр утгыг хоёуланг нь тохируулж, үйлчлүүлэгчид шаардлагатай хүчний профайлыг яг таг гаргаж чадна.
The Two Components of Force
Эдгээр хоёр хүчийг ойлгох нь зөв пүршийг тодорхойлох түлхүүр юм.
- Анхны хурцадмал байдал: Энэ нь хавар тайван байх үед байдаг байнгын хүч юм. Энэ нь ямар нэгэн сунгалт хийхээс өмнө даван туулах ёстой үндсэн татах хүчийг өгдөг.
- Хаврын ханш (Хөшүүн байдал): Энэ нь пүрш сунах үед шугаман нэмэгддэг хувьсах хүч юм. Энэ нь пүрш урт болох тусам татах хүч хэр хүчтэй болохыг тодорхойлдог.
| Хүчний төрөл | Тодорхойлолт | Хэрэглэх үед |
|---|---|---|
| Анхны хурцадмал байдал | Тогтмол, pre-loaded force holding the coils shut. | At the very start of the pull. |
| Хаврын ханш | Суналтын нэг инч тутамд шаардагдах нэмэлт хүчний хэмжээ. | After initial tension has been overcome. |
Өргөтгөх булаг хийхэд ямар материал ашигладаг вэ?
You need a spring for an outdoor gate, харин хамгийн сүүлд ашигласан чинь нэг жилийн дотор зэвэрч хагарсан. How do you choose a material that will last?
Хамгийн түгээмэл материал бол хүч чадал, хямд өртөгтэй хөгжмийн утас гэх мэт өндөр нүүрстөрөгчийн ган юм, and stainless steel for corrosion resistance. Хэт их орчинд зориулагдсан, Инконел эсвэл Монел зэрэг тусгай хайлшийг өндөр температурт эсвэл химийн эсэргүүцэлд ашигладаг.
The choice of material is just as important as the spring's dimensions. Ихэнх дотоод хэрэглээнд зориулагдсан, music wire is a fantastic choice. It is very strong and cost-effective. Бид ихэвчлэн бага зэргийн чийгшилээс хамгаалахын тулд цайр эсвэл бусад бүрээсийг нэмдэг. But for that outdoor gate, I would immediately recommend stainless steel, магадгүй а 302 эсвэл 304 зэрэг. Энэ нь арай илүү үнэтэй, гэхдээ зэврэхгүй, ensuring a much longer and safer service life. Би нэг удаа далайн хэрэглээний пүрш хэрэгтэй үйлчлүүлэгчтэй байсан, constantly exposed to salt water. Тэдний хувьд, бид ашиглах ёстой байсан 316 зэвэрдэггүй ган, which has superior corrosion resistance. Буруу материалыг сонгох нь хаврын эвдрэлийн хамгийн түгээмэл шалтгаануудын нэг юм.
Matching the Material to the Job
The environment dictates the material.
- Өндөр нүүрстөрөгчийн ган: Энэ ангилалд багтана хөгжмийн утас[^4] болон тосон ууртай утас. Эдгээр нь ерөнхий зориулалтын хэрэглээнд хүч чадал, зардлын хамгийн сайн хослолыг санал болгодог боловч бүрэх гэх мэт гадаргуугийн өнгөлгөө бүхий зэврэлтээс хамгаалагдсан байх ёстой..
- Зэвэрдэггүй ган: Чийгтэй холбоотой хэрэглээнд зориулсан сонголт, угаах, эсвэл гадаа ашиглах. Дуртай зэрэглэл 302/304 нийтлэг байдаг, байхад 316 давстай ус, химийн бодис зэрэг идэмхий орчинд ашигладаг.
- Тусгай хайлш: Хэт халуунд зориулагдсан, Та Inconel ашиглаж болно. Тэгээс доогуур температур эсвэл соронзон бус хэрэглээнд зориулагдсан, Beryllium Copper could be the choice.
| Материал | Хамгийн тохиромжтой | Гол давуу тал | Хязгаарлалт |
|---|---|---|---|
| Хөгжмийн утас | Дотор машин механизм, ерөнхий хэрэглээ. | Өндөр хүч чадал, бага зардал. | Poor corrosion resistance. |
| Зэвэрдэггүй ган 302 | Гадаа, хоол, эсвэл эмнэлгийн хэрэглээ. | Excellent corrosion resistance. | More expensive than steel. |
| Инконел | High-temperature environments. | Retains strength at high heat. | Маш өндөр өртөгтэй. |
Дүгнэлт
Нэр томъёо "өргөтгөлийн хавар[^1]" ихэвчлэн татах замаар тэлэх сунгах пүршийг хэлдэг. Үүнийг ашиглан ажилладаг анхны хурцадмал байдал[^ 5] мөн хаврын ханш, материал нь ажлын орчиндоо тохирсон байх ёстой.
[^1]: Өргөтгөх булгийн тодорхойлолт, функцийг тодруулахын тулд энэ нөөцийг судлаарай.
[^2]: Шахалтын пүршний механик болон тэдгээрийн хэрэглээний талаар олж мэдэх.
[^3]: Энэхүү эх сурвалж нь хаврын хурд, хаврын гүйцэтгэлийг тодорхойлоход түүний ач холбогдлыг тайлбарладаг.
[^4]: Энэ холбоос нь хаврын үйлдвэрлэлд хөгжмийн утасны шинж чанар, хэрэглээний талаархи ойлголтыг өгдөг.
[^ 5]: Хаврын дизайн дахь анхны хурцадмал байдлын тухай ойлголт, түүний ач холбогдлыг олж мэдээрэй.