Kaj je raztezna vzmet in kako se uporablja?
You're looking for an "expansion spring," vendar izraz vodi do zmedenih rezultatov iskanja. You can't be sure if it's a spring that pushes or pulls, zaradi česar ni mogoče pravilno naročiti.
An "raztezna vzmet[^1]" je pogost, vendar nestrokovni izraz za raztegljivo vzmet. It's a tightly wound coil designed to resist a pulling force. Pri raztegnjenem, se "širi" v dolžino, hrani energijo, in se potegne nazaj proti izvirniku, krajša velikost.
Po mojih izkušnjah proizvajalca, I've found that names can be tricky. "Razširitvena vzmet" je popoln primer tega. Beseda "razširi" lahko pomeni dve različni stvari. Ali se razširi, ko je raztegnjen, ali se po stiskanju razširi nazaj na prvotno velikost? Ta zmeda lahko povzroči naročanje napačnega dela, kar lahko povzroči neuspeh projekta. Let's clear up exactly what this term means and how these springs work.
Ali raztezna vzmet vleče ali potiska?
Ime "raztezna vzmet" je vir problema. Če se vzmet razširi, ali se od potega daljša, ali pa se zaradi potiska razširi nazaj v prvotno obliko?
An "raztezna vzmet[^1]" se skoraj vedno nanaša na raztegljivo vzmet, ki je zasnovan tako, da vleče. Z raztezanjem se širi. Stiskalna vzmet, na drugi strani, razširi tako, da se vrne v svoj daljši, stanje mirovanja po stiskanju ali potisku. Njihove funkcije so nasprotne.
To je najbolj kritična razlika v svetu vzmeti. Ko me stranka prosi za raztezna vzmet[^1], prva stvar, ki jo naredim, je razjasnitev prijave. Ali poskušate zapreti vrata z mrežo?, ali poskušate vzdržati težo avtomobila? Mrežna vrata potrebujejo vlečno silo (podaljšana vzmet). Avto potrebuje potisno silo (a tlačna vzmet[^2]). Raztegljiva vzmet je izdelana tako, da so njene tuljave tesno stisnjene skupaj, pripravljen upreti se vlečenju. Tlačna vzmet je narejena z režami med svojimi tuljavami, pripravljen za stiskanje. Using one for the other's job is a recipe for immediate failure.
Dve vrsti "razširitve"
Način, kako se vzmet "širi" opredeljuje svoje delo.
- Razširitvene vzmeti (The Pullers): Te vzmeti se pri nategu razširijo po dolžini (vlečenje) uporabljena sila. Njihova naloga je sestaviti komponente nazaj. Imajo tesno navite tuljave in se končajo s kavlji ali zankami.
- Kompresijske vzmeti (The Pushers): Te vzmeti se »razširijo" nazaj na prvotno prosto dolžino po stiskanju (potiskanje) sila je odstranjena. Njihova naloga je potisniti komponente narazen. Imajo odprte tuljave in običajno ploščate, zemeljski konci.
| Funkcija | Podaljšek vzmet (Potegne) | Kompresijska vzmet (Potiski) |
|---|---|---|
| Primarni ukrep | Upira se raztrganju. | Upira se potiskanju skupaj. |
| Kako se "širi" | Raztegne se iz stanja mirovanja, ko se raztegne. | Po stisku se razširi nazaj v stanje mirovanja. |
| Struktura tuljave | Tuljave so tesno skupaj (brez vrzeli). | Tuljave imajo vrzeli med njimi (smola). |
| Konci | Kavlji ali zanke za pritrditev. | Odprto ali zaprto, brušeni ravni konci. |
Kako raztezna vzmet ustvari svojo silo?
Vidite lahko, da se vzmet potegne nazaj, ko jo raztegnete. Kje pa to takoj, prihaja močan odpor, še preden se je raztegnil zelo daleč?
Razširitev (razširitev) vzmet ustvari svojo silo v dveh fazah. Prva je "začetna napetost," vgrajena sila, ki drži tuljave tesno skupaj. Drugo je "vzmetna stopnja[^3]," kar je dodatna sila, potrebna za vsako enoto razdalje, ki jo raztegne.
Ko izdelamo raztezno vzmet, uporabljamo posebno tehniko za zvijanje žice pod napetostjo. Ta postopek ustvari predobremenitev, ki stisne vse tuljave skupaj. To je začetna napetost. Uporabiti moraš dovolj sile, da premagaš to "lepljivost"." preden se vzmet sploh začne raztezati. Zato nova mrežasta vzmet vrat drži vrata tako trdno zaprta. Ko premagate začetno napetost, vzmetna stopnja prevzame. To je togost vzmeti. Vzmet s stopnjo 10 lbs/palec bo zahteval 10 več funtov sile za vsak dodatni centimeter, ki ga raztegnete. Obe vrednosti lahko prilagodimo, da zagotovimo natančen profil sile, ki ga stranka potrebuje.
Dve komponenti sile
Razumevanje teh dveh sil je ključno za določanje prave vzmeti.
- Initial Tension: To je stalna sila, ki obstaja, ko vzmet miruje. Zagotavlja osnovno vlečno silo, ki jo je treba premagati, preden pride do kakršnega koli podaljšanja.
- Spring Rate (togost): To je spremenljiva sila, ki linearno narašča z raztezanjem vzmeti. Določa, koliko močnejši postane poteg, ko se vzmet daljša.
| Vrsta sile | Opis | Ko velja |
|---|---|---|
| Initial Tension | Popravljeno, vnaprej obremenjena sila, ki drži tuljave zaprte. | Na samem začetku vlečenja. |
| Spring Rate | Količina dodatne sile, ki je potrebna na palec raztezanja. | Ko je začetna napetost premagana. |
Kateri materiali se uporabljajo za izdelavo razteznih vzmeti?
Za zunanja vrata potrebujete vzmet, toda zadnji, ki si ga uporabil, je v enem letu zarjavel in se pokvaril. Kako izbrati material, ki bo trajal?
Najpogostejši materiali so visokoogljična jekla, kot je glasbena žica za trdnost in nizke stroške, in nerjavno jeklo za odpornost proti koroziji. Za ekstremna okolja, posebne zlitine, kot sta Inconel ali Monel, se uporabljajo za odpornost na visoke temperature ali kemikalije.
The choice of material is just as important as the spring's dimensions. Za večino notranjih aplikacij, glasbena žica je fantastična izbira. Je zelo močan in stroškovno učinkovit. Za zaščito pred manjšo vlago običajno dodamo pocinkano ali drugo oblogo. Ampak za tista zunanja vrata, Takoj bi priporočal nerjaveče jeklo, verjetno a 302 oz 304 razred. Stane malo več, vendar ne bo zarjavel, zagotavljajo veliko daljšo in varnejšo življenjsko dobo. Nekoč sem imel stranko, ki je potrebovala vzmeti za pomorsko uporabo, nenehno izpostavljeni slani vodi. Zanje, smo morali uporabiti 316 nerjavno jeklo, ki ima vrhunsko odpornost proti koroziji. Izbira napačnega materiala je eden najpogostejših razlogov za okvaro vzmeti.
Ujemanje materiala z delom
Okolje narekuje material.
- Visokoogljična jekla: Ta kategorija vključuje glasbena žica[^4] in oljno kaljeno žico. Ponujajo najboljšo kombinacijo trdnosti in cene za splošne namene, vendar jih je treba zaščititi pred korozijo s površinsko obdelavo, kot je prevleka.
- Nerjavna jekla: Najboljša izbira za aplikacije, ki vključujejo vlago, izpiranje, ali zunanjo uporabo. Ocene kot 302/304 so pogosti, medtem ko 316 se uporablja za bolj korozivna okolja, kot je slana voda ali kemikalije.
- Posebne zlitine: Za ekstremno vročino, lahko uporabite Inconel. Za temperature pod ničlo ali nemagnetne aplikacije, Izbira bi lahko bil berilijev baker.
| Material | Najboljše za | Ključna prednost | Omejitev |
|---|---|---|---|
| Glasbena žica | Notranji stroji, splošno uporabo. | Visoka trdnost, nizki stroški. | Slaba odpornost proti koroziji. |
| Nerjaveče jeklo 302 | Na prostem, hrano, ali medicinsko uporabo. | Odlična odpornost proti koroziji. | Dražje od jekla. |
| Inconel | Okolja z visoko temperaturo. | Ohranja moč pri visokih temperaturah. | Zelo visoki stroški. |
Zaključek
Izraz "raztezna vzmet[^1]" običajno pomeni raztegljivo vzmet, ki se razširi z vlečenjem. Deluje z uporabo začetna napetost[^5] in vzmetno stopnjo, in njegov material se mora ujemati z delovnim okoljem.
[^1]: Raziščite ta vir, da pojasnite definicijo in funkcionalnost razteznih vzmeti.
[^2]: Spoznajte mehaniko tlačnih vzmeti in njihovo uporabo.
[^3]: Ta vir pojasnjuje hitrost vzmeti in njen pomen pri določanju delovanja vzmeti.
[^4]: Ta povezava ponuja vpogled v lastnosti in uporabo glasbene žice pri izdelavi vzmeti.
[^5]: Odkrijte koncept začetne napetosti in njen pomen pri oblikovanju vzmeti.