Torsion Spring vs. واڌارو بهار: جيڪو توهان کي واقعي جي ضرورت آهي?

توهان جي ڊزائن لاء غلط چشمي کي چونڊڻ هڪ عام غلطي آهي. اهو پروڊڪٽس ڏانهن وٺي ٿو جيڪو ڪمزور محسوس ڪري ٿو, جلدي ختم ٿيڻ, يا مڪمل طور تي ناڪام, مهانگي نئين ڊيزائن ۽ دير کي مجبور ڪرڻ.

چونڊ آسان آهي هڪ دفعو توهان انهن جي فنڪشن کي سمجهي. تورشن اسپرنگس گھمڻ واري قوت مهيا ڪن ٿا (ٽوڪ) گھمڻ واري ايپليڪيشنن لاء, جڏهن ته ايڪسٽينشن اسپرنگس ٽينشننگ ايپليڪيشنن لاءِ هڪ لڪير ڇڪڻ واري قوت مهيا ڪن ٿا. Your design's motion dictates which one you need.

منهنجي مٿان 14 هن صنعت ۾ سال, I've seen countless drawings where an engineer tried to make one type of spring do the job of the other. They'll try to use an extension spring to force a lever to rotate, نتيجي ۾ هڪ بيڪار ۽ غير موثر ميڪانيزم. هڪ موڙيندڙ قوت ۽ ڇڪڻ واري قوت جي وچ ۾ بنيادي فرق کي سمجهڻ سٺو ميڪيڪل ڊيزائن ۾ پهريون ۽ سڀ کان اهم قدم آهي.. شروعات کان وٺي اهو حق حاصل ڪرڻ وقت بچائيندو آهي, پئسا, ۽ تمام گهڻي مايوسي.

جڏهن توهان کي ٽورسن اسپرنگ جي گردش واري قوت جي ضرورت آهي?

توهان کي هڪ دروازي جي ضرورت آهي, ڍڪڻ, يا ليور واپس جاءِ تي ڇڪڻ لاءِ, پر توهان جي موجوده ڊيزائن وڏي ۽ پيچيده آهي. اهو ڪمزور ۽ ناقابل اعتبار محسوس ٿئي ٿو, ۽ توهان کي خبر آهي ته اتي هڪ آسان طريقو آهي.

هڪ تورشن اسپرنگ پيش ڪري ٿو هڪ جامع ۽ خوبصورت حل گردشي توانائي کي محفوظ ڪرڻ ۽ ڇڏڻ لاءِ. اهو مسلسل موٽڻ واري قوت مهيا ڪرڻ لاء torque استعمال ڪري ٿو, ايپليڪيشنن لاءِ مڪمل آهي جيڪي مرڪزي نقطي جي چوڌاري محور آهن.

مون هڪ دفعو هڪ ٽيم سان گڏ ڪم ڪيو جيڪو اعليٰ درجي جي طبي فضول بن جي ڊيزائن ڪري رهيو هو. انهن کي هر دفعي آسان ۽ محفوظ طور تي بند محسوس ڪرڻ لاءِ پيرن جي پيڊل جي لڪ جي ضرورت هئي. انهن جو پهريون پروٽوٽائپ استعمال ڪيو هڪ clunky توسيع بهار ميڪانيزم بنيادي ۾ لڪيل. It was noisy and the force wasn't consistent. مون کين ڏيکاريو ته ڪيئن هڪ سادي ڊبل torsion بهار, ساڄي پاسي واري جاءِ تي لڳل, بهتر ڪم ڪري سگهي ٿو. اها خاموشي هئي, هڪ آسان بندش عمل مهيا ڪيو, ۽ مڪمل طور تي لڪايو ويو. torsion اسپرنگ کي تبديل ڪندي, they not only improved the product's function but also its perceived quality.

گھمڻ واري قوت کي سمجھڻ (تورڪ)

A torsion spring doesn't stretch; اهو ڦري ٿو.

• اهو ڪيئن ڪم ڪري ٿو: The spring's body, ڪنول, مرڪزي شافٽ يا پن جي چوڌاري موڙ. هي موڙيندڙ عمل بهار کي لوڊ ڪري ٿو. جيڪا قوت ان کي استعمال ڪري ٿي، اها ڇڪ نه آهي, پر هڪ گردش ٽوڪ[^1] that tries to push the spring's arms (يا پير) انهن جي اصل زاوي ڏانهن واپس. هڪ ڪپڙي جي پنن جو سوچيو - توهان پيرن کي گڏ ڪريو, بهار جي لوڊشيڊنگ, ۽ جڏهن توهان وڃڻ ڏيو, the spring's torque provides the clamping force.
• هٿيارن جي اهميت: هٿيار اهي ليور آهن جيڪي منتقل ڪن ٿا ٽوڪ[^1] توهان جي پيداوار ڏانهن. انهن جي ڊگھائي, شڪل, ۽ زاويه نازڪ آهن. هڪ ڊگهو بازو هڪ وڏو فاصلو سفر ڪندو پر گهٽ طاقت سان زور وڌائيندو.
• هوا جو رخ: ٽورسن اسپرنگس يا ته ساڄي هٿ يا کاٻي هٿ جي طرف زخم آهن. انهن کي هميشه اهڙي طريقي سان لوڊ ڪيو وڃي جيڪو ڪنڊن کي مضبوط ڪري, ان کي آرام نه ڏيندو. غلط سمت ۾ قوت لاڳو ڪرڻ بهار کي خراب ۽ ناڪام بڻائي سگھي ٿو.

جڏهن هڪ لڪير ڇڪڻ واري قوت هڪ واڌ کان بهار جو جواب آهي?

توھان کي ٻن حصن کي گڏ ڪرڻ جي ضرورت آھي, پر توهان جو ميکانيزم خالي محسوس ٿئي ٿو. هڪ قابل اعتماد واپسي جي عمل کان سواء, your product simply doesn't function correctly or feels cheap and poorly made.

هڪ توسيع چشمي خاص طور تي هن نوڪري لاء ٺهيل آهي. اهو هڪ مسلسل ۽ قابل اعتماد لڪير ڇڪڻ واري قوت فراهم ڪري ٿو, ان کي ٽينشننگ بيلٽس لاءِ بهترين حل ٺاهڻ, واپسي ليور, ۽ گڏجاڻيون گڏ ڪرڻ.

کلاسک اسڪرين جي دروازي بابت سوچيو. بهار جيڪو ان کي ڇڪيندو آهي اهو ڪم تي واڌ جي چشمي جو هڪ بهترين مثال آهي. هڪ گراهڪ هڪ دفعو اسان وٽ آيو جڏهن هڪ مشق مشين ٺاهي. اهي هڪ ڪيبل pulley نظام لاء variable مزاحمت مهيا ڪرڻ جي ضرورت آهي. انهن جي شروعاتي ڊيزائن وزن جي هڪ پيچيده اسٽيڪ استعمال ڪيو, جيڪا ڳري ۽ قيمتي هئي. اسان انهن جي مدد ڪئي وزن اسٽيڪ کي تبديل ڪرڻ جي ڊگهي واڌ واري اسپرنگس جي سيريز سان. هي نئون ڊزائين لائٽر هو, پيداوار لاء سستا, ۽ استعمال ڪندڙ لاءِ تمام گهڻو هموار مزاحمتي پروفائل مهيا ڪيو. اهو ظاهر ڪيو ته ڪيئن هڪ سادي واڌارو بهار هڪ لڪير قوت جي مسئلي لاء تمام مؤثر حل ٿي سگهي ٿو.

لڪير قوت ۽ تڪرار کي سمجهڻ

An extension spring's job is to pull.

• اهو ڪيئن ڪم ڪري ٿو: توسيع اسپرنگس ٺاهيا ويا آهن انهن جي ڪنارن سان گڏ مضبوطيء سان دٻايو. هي هڪ تعمير ٿيل قوت ٺاهي ٿو جنهن کي شروعاتي تڪرار سڏيو ويندو آهي. توهان کي پهريان هن تي غالب ٿيڻ لاءِ ڪافي قوت لاڳو ڪرڻ گهرجي شروعاتي دٻاءُ[^2] before the spring even begins to stretch. هڪ دفعو ان کي ڇڪڻ شروع ٿئي ٿو, اهو توانائي کي ذخيرو ڪري ٿو ۽ هڪ جهڙي سان واپس ڇڪي ٿو, لڪير قوت.
• نازڪ ٿلهو: بهار ان جي پڇاڙي کان سواء بيڪار آهي, جيڪي عام طور تي ٿلها يا لوپ ۾ ٺهيل آهن. اهو آهي جتي سڀ ڇڪڻ واري قوت توهان جي پيداوار ڏانهن منتقل ڪئي وئي آهي. ٿلهو جي ڊيزائن اڪثر ڪري بهار جو سڀ کان اهم حصو آهي, جيئن ته ناڪامي جو سڀ کان عام نقطو آهي.
• حفاظتي خيالات: ڇاڪاڻ ته هڪ توسيع چشمي هميشه دٻاء هيٺ آهي جڏهن استعمال ۾, ناڪامي خطرناڪ ٿي سگهي ٿي. جيڪڏهن هڪ بهار ڀڃي, اهو پنهنجي ذخيرو ٿيل توانائي کي تشدد سان آزاد ڪري سگهي ٿو. ايپليڪيشنن ۾ جهڙوڪ گيراج جا دروازا يا راند جي ميدان جو سامان, هڪ حفاظتي ڪيبل اڪثر ڪري چشمي جي مرڪز ذريعي هلندي آهي ته ان تي مشتمل هجي جيڪڏهن اهو ڀڄي وڃي.

توسيع يا توسيع: توهان ڪيئن ٺاهيو صحيح انتخاب?

You're looking at your design, and you're not sure which spring to use. غلط چونڊ توهان جي پيداوار کي وڌيڪ پيچيده ڪندو, وڌيڪ قيمتي, ۽ ڊگهي عرصي ۾ گهٽ قابل اعتماد.

چونڊ هڪ سادي سوال سان طئي ڪيو ويندو آهي: ڇا توھان جي حصي کي گھمڻ جي ضرورت آھي a محور[^3], يا ان کي سڌي لڪير ۾ ڇڪڻ جي ضرورت آهي? توھان جو جواب سڌو سنئون صحيح چشمي ڏانھن اشارو ڪري ٿو.

I've found that the best way to solve this is to physically act out the motion with your hands. ڇا توھان جي ھٿ کي گھمڻ جي ضرورت آھي؟, دروازي کي ڦيرائڻ وانگر? That's a job for a torsion spring. ڇا توهان جي هٿ کي واپس ڪڍڻ جي ضرورت آهي, دراز بند ڪرڻ وانگر? That's a job for an extension spring. هي سادو امتحان سڀني پيچيدگين ذريعي ڪٽي ٿو. هڪ رانديگرن جي ڪمپني لاء هڪ انجنيئر هڪ رانديڪن ڪار لاء لانچ ميڪانيزم سان جدوجهد ڪري رهيو هو. هو لانچ بازو ٺاهڻ لاءِ ايڪسٽينشن اسپرنگ استعمال ڪرڻ جي ڪوشش ڪري رهيو هو محور[^3]. مون هن کي حرڪت ۾ آڻڻ لاءِ چيو. هن هڪدم ڏٺو ته بازو ڦري رهيو هو. اسان هڪ سادي ٽورسن اسپرنگ ڊيزائن جو خاڪو ٺاهيو, ۽ هن جو مسئلو حل ڪيو.

هڪ سادي فيصلي واري فريم ورڪ

فنڪشن تي ڌيان ڏيو, نه رڳو موجود خلا.

• حرڪت جو قسم: اهو سڀ کان اهم عنصر آهي. جيڪڏهن بنيادي حرڪت هڪ مقرر نقطي جي چوڌاري زاوي يا گردشي آهي (هڪ ڪنگڻ وانگر), توهان کي هڪ torsion بهار جي ضرورت آهي. جيڪڏهن حرڪت ٻن نقطن جي وچ ۾ لڪير آهي, توهان کي واڌ جي بهار جي ضرورت آهي.
• چڙهڻ جون پوائنٽون: هڪ torsion بهار هڪ shaft جي ضرورت آهي, پن, يا ان جي ڪنڊن تي چڙهڻ لاءِ راڊ. اهو هن مرڪزي کان سواء ڪم نٿو ڪري سگهي محور[^3]. هڪ توسيع چشمي جي ضرورت آهي ٻه الڳ لنگر پوائنٽون, هر ٿلهي لاءِ هڪ, وچ ۾ ڇڪڻ.
• زبردستي پهچائڻ: هڪ torsion بهار پهچائي ٿو ٽوڪ[^1], انچ پائونڊ يا نيوٽن ميٽرن ۾ ماپي ويندي آهي. هڪ واڌارو چشمو هڪ لڪير قوت فراهم ڪري ٿو, پائونڊ يا نيوٽن ۾ ماپيل. توهان کي توهان جي ايپليڪيشن لاءِ طاقت جي صحيح قسم جو حساب ڪرڻ گهرجي.

آخري تي

گھمڻ لاء هڪ torsion بهار چونڊيو, گھمڻ واري حرڪت a محور[^3]. لڪير لاءِ ايڪسٽينشن اسپرنگ چونڊيو, سڌي لڪير ڇڪڻ واري قوت. بهار کي موشن سان ملائڻ هڪ قابل اعتماد ڊيزائن جي ڪنجي آهي.

[^1]: torque جي تعريف ۽ حساب ڪتاب جي ڳولا ڪريو, torsion اسپرنگس کي سمجهڻ لاء ضروري آهي.
[^2]: ايڪسٽينشن اسپرنگس جي ڪارڪردگيءَ ۾ ابتدائي ٽينشن ۽ ان جي ڪردار بابت سکو.
[^3]: دريافت ڪريو ته ڪيئن ميڪيڪل سسٽم ۾ pivots ڪم ڪن ٿا ۽ انهن جي اهميت بهار جي ايپليڪيشنن ۾.