Torsion Spring vs. Баҳор: Кадомаш ба шумо воқеан лозим аст?

Интихоби чашмаи нодуруст барои тарҳрезии шумо хатои маъмул аст. Он ба маҳсулоте оварда мерасонад, ки худро суст ҳис мекунанд, зуд фарсуда шавад, ё тамоман ноком мешавад, азнавсозии гаронбахо ва кашолкорй мачбур мекунанд.

Вақте ки шумо вазифаи онҳоро фаҳмед, интихоб осон аст. Прушаҳои чархиш қувваи гардишро таъмин мекунанд (torque) барои барномаҳои печутоби, дар ҳоле ки пружинаҳои васеъкунӣ қувваи хатти кашиданро барои замимаҳои шиддат таъмин мекунанд. Your design's motion dictates which one you need.

Бар ман 14 сол дар ин саноат, 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, ки дар натича механизми корношоям ва бесамар ба амал меояд. Фаҳмидани фарқияти асосии байни қувваи гардиш ва қувваи кашанда қадами аввалин ва муҳимтарин дар тарҳрезии хуби механикӣ мебошад. Аз ибтидо дуруст ба даст овардани ин вақтро сарфа мекунад, пул, ва ноумедии зиёд.

Кай ба шумо қувваи гардиши чашмаи торсион лозим аст?

Ба шумо дар лозим аст, сарпӯш, ё фишанг барои дубора ба ҷои худ часпидан, аммо тарҳи ҳозираи шумо калонҳаҷм ва мураккаб аст. Он худро заиф ва ноустувор ҳис мекунад, ва шумо медонед, ки роҳи соддатаре вуҷуд дорад.

Пушти торсионӣ ҳалли паймон ва шево барои нигоҳдорӣ ва озод кардани энергияи гардишро пешниҳод мекунад. Он моменти моментро барои таъмини қувваи баргардонидани пайваста истифода мебарад, барои барномаҳое, ки дар атрофи як нуқтаи марказӣ гардиш мекунанд, комил аст.

Боре ман бо гурӯҳе кор кардам, ки қуттии партовҳои тиббиро тарҳрезӣ мекард. Ба онҳо сарпӯши педали пой лозим буд, то ҳар дафъа худро ҳамвор ва бехатар ҳис кунанд. Нахустин прототипи онҳо механизми пружинаи васеъкуниро истифода бурд, ки дар пойгоҳ пинҳон шудааст. It was noisy and the force wasn't consistent. Ман ба онҳо нишон додам, ки чӣ тавр як пружинаи оддии дукарата, рост дар нуқтаи ҳалқа насб карда шудааст, корро бехтар карда метавонист. Хомуш буд, амалиёти муътадил басташударо таъмин намуд, ва комилан пинҳон буд. Бо гузаштан ба пружинаи торсионй, they not only improved the product's function but also its perceived quality.

Фаҳмидани қувваи гардиш (Момент)

A torsion spring doesn't stretch; печида мешавад.

• Чӣ тавр он кор мекунад: The spring's body, чархҳо, печутоби атрофи чоҳи марказӣ ё пин. Ин амали печутоби бахорро бор мекунад. Қуввае, ки он ба кор мебарад, кашиш нест, балки ротационй torque[^ 1] that tries to push the spring's arms (ё пойҳо) бозгашт ба кунҷи аслии худ. Дар бораи либоспӯшӣ фикр кунед - шумо пойҳоро бо ҳам фишурда мекунед, пур кардани бахор, ва вақте ки шумо раҳо мекунед, the spring's torque provides the clamping force.
• Аҳамияти силоҳ: Дастҳо фишангҳое мебошанд, ки онҳоро интиқол медиҳанд torque[^ 1] ба маҳсулоти шумо. Дарозии онҳо, шакл, ва кунҷ муҳиманд. A longer arm will travel a greater distance but exert force with less leverage.
• Самти шамол: Torsion springs are wound in either a right-hand or left-hand direction. They should always be loaded in a way that tightens the coils, онҳоро ором намекунад. Applying force in the wrong direction can cause the spring to deform and fail.

Қувваи кашидани хатӣ аз пружинаи васеъшавӣ кай ҷавоб медиҳад?

Шумо бояд ду ҷузъро якҷоя кунед, аммо механизми шумо худро суст ҳис мекунад. Бе амали бозгашти боэътимод, your product simply doesn't function correctly or feels cheap and poorly made.

An extension spring is designed specifically for this job. It provides a consistent and reliable linear pulling force, онро ба як роҳи беҳтарин барои кашонидани камарҳо табдил медиҳад, фишангҳои бозгашт, ва якҷоя гузаронидани маҷлисҳо.

Дар бораи дари экрани классикӣ фикр кунед. The spring that pulls it shut is a perfect example of an extension spring at work. A client once came to us while developing an exercise machine. They needed to provide variable resistance for a cable pulley system. Their initial design used a complex stack of weights, ки вазнин ва гаронбахо буд. Мо ба онҳо кӯмак кардем, ки вазнро бо як қатор пружаҳои дарозмӯҳлат иваз кунанд. Ин тарҳи нав сабуктар буд, арзонтар истехсол мекунанд, ва барои корбар профили муқовимати хеле ҳамвортарро фароҳам овард. Он нишон дод, ки чӣ тавр як пружинаи оддии дарозкунӣ метавонад ҳалли самараноктарин барои мушкилоти қувваи хатӣ бошад.

Фаҳмидани қувваи хатӣ ва шиддат

An extension spring's job is to pull.

• Чӣ тавр он кор мекунад: Прушаҳои васеъкунӣ бо печҳои онҳо ба ҳам зич пахш карда мешаванд. Ин як қувваи дарунсохтро ба вуҷуд меорад, ки шиддати ибтидоӣ номида мешавад. Шумо бояд аввал қувваи кофӣ ба кор баред, то ин корро бартараф созед шиддати ибтидоӣ[^2] пеш аз он ки бахор хатто ба дарозй cap кунад. Пас аз он ки он дароз карданро оғоз мекунад, он энергия захира мекунад ва бо як пайваста бармегардад, қувваи хатӣ.
• Ҳукҳои интиқодӣ: Чашма бе канораш бефоида аст, ки одатан ба қалмоқҳо ё ҳалқаҳо ташкил карда мешаванд. This is where all the pulling force is transferred to your product. Тарҳрезии қалмоқ аксар вақт қисми муҳимтарини баҳор мебошад, зеро он нуктаи маъмултарини нокомист.
• Safety Considerations: Чунки пружинаи васеъкунӣ ҳангоми истифода ҳамеша зери фишор қарор дорад, нокомӣ метавонад хатарнок бошад. If a spring breaks, он метавонад энергияи захиракардаи худро ба таври зӯроварӣ озод кунад. Дар барномаҳо ба монанди дарҳои гараж ё таҷҳизоти майдончаи бозӣ, сими бехатариро аксар вақт аз маркази чашма мегузаронанд, то дар сурати канда шуданаш онро нигоҳ дорад.

Torsion or Extension: Чӣ тавр шумо интихоби дурустро мекунед?

You're looking at your design, and you're not sure which spring to use. The wrong choice will make your product more complex, гаронтар, ва дар муддати тӯлонӣ камтар эътимоднок аст.

Интихоб аз ҷониби як саволи оддӣ муайян карда мешавад: оё қисми шумо бояд дар атрофи a гардиш кунад гардиш[^3], ё он бояд дар як хати рост кашад? Your answer directly points to the correct spring.

I've found that the best way to solve this is to physically act out the motion with your hands. Оё дасти шумо бояд каҷ шавад, мисли гардиши дастаки дар? That's a job for a torsion spring. Оё дасти шумо бояд ба ақиб кашад, монанди пӯшидани ҷевон? That's a job for an extension spring. Ин озмоиши оддӣ тамоми мураккабиро бартараф мекунад. An engineer for a toy company was struggling with the launch mechanism for a toy car. He was trying to use an extension spring to make a launch arm гардиш[^3]. Ман ӯро маҷбур кардам, ки ин иқдомро иҷро кунад. Дарҳол дид, ки дасташ чарх мезанад. Мо як тарҳи оддии пружинаи торсиониро кашида гирифтем, ва мушкилоти ӯро ҳал кард.

Чаҳорчӯбаи қабули қарорҳои оддӣ

Focus on the function, на танҳо фазои дастрас.

• Motion Type: Ин омили муҳимтарин аст. If the primary motion is angular or rotational around a fixed point (like a hinge), ба шумо пружинаи торсионй лозим аст. Агар харакат дар байни ду нукта хаттй бошад, ба шумо пружинаи васеъ лозим аст.
• Нуқтаҳои васлкунӣ: Пушти торсионӣ чоҳро талаб мекунад, pin, ё чӯбе барои васл кардани печҳои он. Бе ин марказ кор карда наметавонад гардиш[^3]. An extension spring requires two separate anchor points, якто барои ҳар як қалмоқ, to pull between.
• Интиқоли маҷбурӣ: Пушти торсионӣ медиҳад torque[^ 1], бо дюйм-фунт ё Нютон-метр чен карда мешавад. Пушти васеъшавӣ қувваи хатиро медиҳад, бо фунт ё Нютон чен карда мешавад. Шумо бояд намуди дурусти қувваро барои аризаи худ ҳисоб кунед.

Хулоса

Барои гардиш як пружинаи торсиониро интихоб кунед, ҳаракати гардиш дар атрофи а гардиш[^3]. Барои хатти пружаи васеъкуниро интихоб кунед, қувваи кашидани хати рост. Ба ҳаракат мувофиқ кардани пружа калиди тарҳи боэътимод аст.

[^ 1]: Таъриф ва ҳисоб кардани моменти моментро омӯзед, барои фаҳмидани чашмаҳои torsion муҳим аст.
[^2]: Learn about initial tension and its role in the functionality of extension springs.
[^3]: Discover how pivots function in mechanical systems and their importance in spring applications.