ווי זענען לאַנג פאַרלענגערונג ספּרינגס דיזיינד און געוויינט?
איר דאַרפֿן אַ פּולינג קראַפט איבער אַ לאַנג ווייַטקייט, אָבער נאָרמאַל ספּרינגס זענען אויך קורץ. פֿאַרבינדונג זיי צוזאַמען איז אַנסייף, און ניצן דעם אומרעכט טייל קען פאַרשאַפן דיין גאנצע סיסטעם צו פאַרלאָזן.
א לאַנג פאַרלענגערונג פרילינג איז אַ מנהג-ענדזשאַנירד פרילינג מיט אַ הויך לענג-צו-דיאַמעטער פאַרהעלטעניש, דיזיינד פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז וואָס דאַרפֿן שפּאַנונג איבער אַ גרויס ווייַטקייט. זיי דאַרפן ספּעציעל ופמערקזאַמקייַט צו מאַטעריאַל פעסטקייַט, ערשט שפּאַנונג קאָנסיסטענסי, און גיידאַנס צו פאַרמייַדן טאַנגגאַלינג בעשאַס אָפּעראַציע.
אין מיין אַרבעט, I've seen that you cannot simply "stretch" אַ נאָרמאַל פרילינג פּלאַן צו מאַכן עס מער. As soon as a spring's body length becomes many times its diameter, זייַן נאַטור ענדערונגען גאָר. עס סטאַרץ צו שפּילן ווייניקער ווי אַ שטרענג פרילינג און מער ווי אַ מעטאַל שטריק. די יבעררוק ינטראַדוסיז אַ נייַע גאַנג פון ינזשעניעריע טשאַלאַנדזשיז וואָס מוזן זיין סאַלווד צו ענשור אַז דער פרילינג איז זיכער, פאַרלאָזלעך, און פּערפאָרמז זייַן אַרבעט ריכטיק איבער זייַן גאנצע רייזע ווייַטקייט.
וואָס אַקשלי קוואַלאַפייז אַ פאַרלענגערונג פרילינג ווי "לאַנג"?
דער טערמין "לאַנג" מיינט סאַבדזשעקטיוו ווען קוקן אין ספּרינגס. How do you know if you need a standard spring or if you've crossed the line into a "long spring" פּלאַן?
א פרילינג איז בכלל געהאלטן "לאַנג" ווען זיין גוף לענג איז מער ווי צען מאל זייַן ויסווייניקסט דיאַמעטער (א 10:1 פאַרהעלטעניש). This high ratio is the key factor that introduces unique design challenges, אַזאַ ווי אַ העכער ריזיקירן פון טאַנגגאַלינג, ווייבריישאַן, און דיסטאָרשאַן אונטער מאַסע.
איך אָפט נוצן דעם 10:1 פאַרהעלטעניש ווי אַ סטאַרטינג פונט ווען דיסקאַסינג אַ נייַע פּרויעקט מיט אַן ינזשעניר. ונטער אַז פאַרהעלטעניש, נאָרמאַל פרילינג פּלאַן פּרינסאַפּאַלז יוזשאַוואַלי צולייגן אָן אַרויסגעבן. אבער אַמאָל מיר גיין ווייַטער פון אים, מיר מוזן אָנהייבן טראכטן אַנדערש. א לאנגע, slender spring body can easily get caught on nearby components or even tangle with itself if it's not properly guided. מיר אויך האָבן צו באַטראַכטן האַרמאָניק ווייבריישאַנז. פּונקט ווי אַ גיטאַרע שטריקל, א לאנגער פרילינג קען ציטערן ביי געוויסע פרעקווענסיעס, וואָס קענען אָנמאַכן צו פרי מידקייַט און דורכפאַל. These are problems you just don't see in shorter, מער סאָליד ספּרינגס.
מער ווי נאָר לענג
די לענג-צו-דיאַמעטער פאַרהעלטעניש איז דער קריטיש פאַקטאָר וואָס דיקטייץ די ינזשעניעריע צוגאַנג.
- די 10:1 גיידליינז: בשעת נישט אַ שטרענג הערשן, דעם פאַרהעלטעניש איז אַ געזונט-געגרינדעט בענטשמאַרק אין די פרילינג אינדוסטריע. עס סיגנאַלז די פונט ווו פּאָטענציעל ינסטאַביליטי ווערט אַ ערשטיק פּלאַן דייַגע.
- פעסטקייַט און גיידאַנס: א לאַנג פרילינג אָפט קענען נישט שטיצן זיין אייגן וואָג אָן סאַגינג אָדער בענדינג, ספּעציעל ווען כאָריזאַנטאַלי אינסטאַלירן. עס קען דאַרפן אַ פירן רוט פליסנדיק דורך זיין צענטער אָדער אַ קאַנאַל צו אַרומפאָרן ין צו פאַרמייַדן עס פון סנאַגינג אויף אנדערע טיילן פון דער פֿאַרזאַמלונג.
- ווייבריישאַן און האַרמאָניקס: די לענגערע פרילינג, דער נידעריקער זייַן נאַטירלעך אָפטקייַט. אין מאַשינערי וואָס אַרבעט מיט הויך ספּידז, דאָס קען פירן צו אפקלאנג, ווו דער קוואַל ווייברייץ אַנקאַנטראָולד, לידינג צו גיך טראָגן און דורכפאַל.
| שטריך | נאָרמאַל ספּרינג (<10:1 פאַרהעלטעניש) | לאנג פרילינג (>10:1 פאַרהעלטעניש) |
|---|---|---|
| פעסטקייַט | זיך-סופּפּאָרטינג און סטאַביל. | פּראָנע צו טאַנגגאַלינג און סאַגינג. |
| גיידאַנס | ראַרעלי דאַרף פונדרויסנדיק גיידאַנס. | אָפט ריקווייערז פירן ראַדז אָדער טשאַנאַלז. |
| ווייבריישאַן | ווייניקער סאַסעפּטאַבאַל צו האַרמאָניק ווייבריישאַן. | הויך ריזיקירן פון אפקלאנג אין דינאַמיש נוצן. |
פארוואס זענען לאַנג פאַרלענגערונג ספּרינגס אַזוי שווער צו פּראָדוצירן??
You'd think making a long spring is easy—just let the coiling machine run for longer. אבער אין פאַקט, מיינטיינינג קוואַליטעט איבער אַז לענג איז אַ ערנסט אַרויסרופן.
Manufacturing long extension springs is difficult because maintaining consistent pitch and initial tension over the entire length is extremely challenging. קיין קליין ווערייישאַן אין דראָט שפּאַנונג אָדער מאַשין גיכקייַט איז אַמפּלאַפייד, לידינג צו סתירה פאָרשטעלונג און פּאָטענציעל שוואַך ספּאַץ אין די פרילינג.
אויף אונדזער CNC קאָילינג מאשינען, יעדער טייל פון דעם פּראָצעס איז קאָמפּיוטער קאַנטראָולד, פון די דראָט קאָרמען קורס צו די קאָילינג פונט. פֿאַר אַ קורץ פרילינג, דער פּראָצעס איז איבער אין אַ רגע. For a spring that's several feet long, די מאַשין האט צו האַלטן די שליימעסדיק קאָנסיסטענסי פֿאַר אַ פיל מער צייט. די שפּאַנונג אויף די דראָט ווי עס פידז פון די שפּולקע מוזן זיין קעסיידערדיק. If it dips for even a moment, דער ערשט שפּאַנונג אין דעם אָפּטיילונג פון דער פרילינג וועט זיין נידעריקער. אויב עס ינקריסיז, די קוילן וועלן זיין צו ענג. די קליין ערראָרס קענען לייגן אַרויף, creating a spring that doesn't pull with a uniform force. נאָך קאָילינג, האַנדלינג די ספּרינגס איז אויך אַ אַרויסרופן. זיי קענען לייכט ווערן אויסגעשטרעקט אָדער טאַנגגאַלד איידער זיי אפילו באַקומען צו די היץ באַהאַנדלונג ויוון.
די אַרויסרופן פון קאָנסיסטענסי
פּינטלעכקייַט איז שליסל, and it's much harder to maintain over a greater distance.
- ערשט שפּאַנונג קאָנטראָל: דאס איז די קראַפט וואָס האלט די קוילז צוזאַמען. אויף אַ לאַנגן פרילינג, מיר מוזן ענשור אַז די קראַפט איז מונדיר פון דער ערשטער שפּול צו די לעצטע. דעם ריקווייערז העכסט סטאַביל מאַשין סעטטינגס און קאָנסיסטענט דראָט קוואַליטעט. ינקאַנסיסטענט ערשט שפּאַנונג מיטל די פרילינג וועט נישט צושטעלן אַ גלאַט, לינעאַר ציען.
- פּיט וניפאָרמאַטי: דער פּלאַץ צווישן די קוילז (פּעך) מוזן זיין פּינטלעך. אין אַ לאַנגן פרילינג, היץ ווערייישאַנז אין די דראָט אָדער מאַשין קענען אָנמאַכן די פּעך צו דריפט, אַפעקטינג די פרילינג קורס.
- האַנדלינג און היץ באַהאַנדלונג: א לאנגע, רוי פרילינג איז יידל. עס מוזן זיין קערפאַלי טראַנספּאָרטאַד צו די דרוק-ריליווינג אָווענס. אויב עס איז בענט אָדער אויסגעשטרעקט איידער היץ באַהאַנדלונג, דער כיסאָרן וועט זיין פּערמאַנאַנטלי שטעלן אין דעם מאַטעריאַל, רוינינג די טייל.
| מאַנופאַקטורינג שריט | נאָרמאַל ספּרינג טשאַלאַנדזש | לאנג פרילינג אַרויסרופן |
|---|---|---|
| Coiling | יקערדיק סעטאַפּ און פּראָגראַממינג. | האַלטן שליימעסדיק קאָנסיסטענסי איבער אַ לאַנג לויפן צייט. |
| ערשט שפּאַנונג | גרינג צו האַלטן מונדיר. | קליין מאַשין ווערייישאַנז קענען גרונט הויפּט ינגקאַנסיסטענסיז. |
| האַנדלינג | פּשוט און סטרייטפאָרווערד. | הויך ריזיקירן פון טאַנגגאַלינג, סטרעטשינג, אָדער בענדינג. |
ווו זענען די עקסטרע-לאַנג ספּרינגס פאקטיש געוויינט?
איר פֿאַרשטיין די פּלאַן טשאַלאַנדזשיז, but where would you actually find a spring that's several feet long? זייער אַפּלאַקיישאַנז זענען מער געוויינטלעך ווי איר טראַכטן.
לאנג פאַרלענגערונג ספּרינגס זענען קריטיש קאַמפּאָונאַנץ אין גרויס-וואָג קאַונטערבאַלאַנס סיסטעמען. איר וועט געפֿינען זיי אויף גרויס אָוווערכעד טירן, שווער אינדוסטריעלע לידז, לאַנדווירטשאַפטלעך מאַשינערי[^1] ווי היי באַלערס, און אין טעאַטער ריגינג סיסטעמען צו הייבן און מאַך שווער בינע עלעמענטן סמודלי.
איך האָב לעצטנס געארבעט אויף אַ פּרויעקט פֿאַר אַ פירמע וואָס בויען גרויס סמאָוקערז פֿאַר רעסטראַנץ. דער דעקל איז געווען גאָר שווער, און מען האָט געדאַרפט אַ וועג פאַר אַ שעף צו עפֿענען מיט איין האַנט. מיר דיזיינד אַ פּאָר פון לאַנג פאַרלענגערונג ספּרינגס וואָס געלאפן צוזאמען די צוריק פון די אַפּאַראַט. The springs provided a constant pulling force that perfectly counterbalanced the lid's weight, מאכן עס פילן כּמעט ווייטלאַס. דאָס איז אַ קלאַסיש אַפּלאַקיישאַן פֿאַר אַ לאַנג פאַרלענגערונג פרילינג: צושטעלן אַ ספּעציפיש קראַפט איבער אַ לאַנג אַרומפאָרן ווייַטקייט צו מאַכן אַ שווער כייפעץ גרינג צו רירן. איר אויך זען זיי געניצט ווי צוריקקומען ספּרינגס אויף גרויס ינדאַסטרי פּרעסעס און ווי טענסיאָנערס אויף קאַנווייער סיסטעמען וואָס שפּאַן לאַנג דיסטאַנסאַז.
אַפּפּליקאַטיאָנס וואָס דאַרפן אַ לאַנג דערגרייכן
די ספּרינגס סאָלווע פּראָבלעמס ווו קראַפט איז דארף איבער אַ באַטייטיק ווייַטקייט.
- קאָונטערבאַלאַנס סיסטעמען: זייער ערשטיק נוצן איז צו אָפסעט אַ שווער וואָג. דאָס כולל גרויס ינדאַסטריאַל טירן, צוטריט ראַמפּס אויף טריילערז, שווער-פליכט מאַשין גאַרדז, און ווערטיקלי עפן פֿענצטער אָדער כאַטשיז. The spring's stored energy does most of the lifting work.
- טענסיאָנינג דעוויסעס: אין סיסטעמען ווי לאַנג קאַנווייער בעלץ אָדער לאַנדווירטשאַפטלעך ויסריכט, לאַנג פאַרלענגערונג ספּרינגס זענען געניצט צו טייַנען קעסיידערדיק שפּאַנונג, אַבזאָרבינג שאַקס און האַלטן בעלץ אָדער קייטן פליסנדיק סמודלי.
- צוריקקומען מעקאַניזאַמז: זיי זענען גענוצט אויף גרויס מעטשאַניקאַל לינגקאַדזשאַז און ינדאַסטרי ראָובאַטיקס צו צוריקקומען קאַמפּאָונאַנץ צו זייער סטאַרטינג שטעלע נאָך אַ לאַנג-מאַך באַוועגונג.
| אינדוסטריע | ספּעציפיש אַפּלאַקיישאַן | פֿונקציע פון פרילינג |
|---|---|---|
| ינדוסטריאַל | גרויס אָוווערכעד טירן | Counterbalances the door's weight for easy opening. |
| אַגריקולטורע | היי באַלער פּלאַנדזשער אָרעם | קערט די פּלאַנדזשער נאָך יעדער קאַמפּרעשאַן מאַך. |
| פֿאַרווייַלונג | טעאַטער בינע ריגינג | אַסיפּס אין ליפטינג שווער קערטאַנז, סקרינז, אָדער שטעלן ברעקלעך. |
| טראַנספּאָרטאַטיאָן | פאָרמיטל אַקסעס ראַמפּס | מאכט שווער ראַמפּס גרינג צו נידעריקער און הייבן מיט האַנט. |
מסקנא
Long extension springs are specialized components defined by a high length-to-diameter ratio. They are used in counterbalance and tensioning systems that require force over a long distance.
[^1]: אַנטדעקן די קריטיש ראָלע פון לאַנג פאַרלענגערונג ספּרינגס אין ימפּרוווינג די עפעקטיווקייַט פון לאַנדווירטשאַפטלעך ויסריכט.