Hej tamo! Kao dobavljač aksijalnih torzijskih izvora, često se pitam o tome kako izračunati torzijsku krutost ovih izvora. To je ključni aspekt, posebno za one koji se oslanjaju na ove opruge u svojim projektima ili proizvodima. Dakle, zaronimo pravo i prekinuti proces.
Prvo, hajde da razumemo štaAksijalna torzijska oprugajeste. Aksijalna torzijska opruga dizajnirana je da se odolijeva ili izvrši silu uvijanja kada se rotira o svojoj osovini. Ovi opruga se obično koriste u različitim aplikacijama, od malih mehaničkih uređaja do veće industrijske mašine.
Sada, torzijska krutost proljeća u osnovi je mjera koliko je momentnog momenta potrebne za uvijanje proljeća određenim uglom. To je poput "krutosti" običnog proljeća kad ga istežete ili stiskujete, ali ovdje se bavimo rotacijom.
Formula za izračunavanje torzijske krutosti (k) aksijalne torzijske opruge temelji se na nekim ključnim faktorima. Najvažnije su svojstva materijala, geometrija proljeća i broj aktivnih zavojnica.
Svojstva materijala
Materijal proljeća igra ogromnu ulogu. Različiti materijali imaju različite smicanje modula (G), što je mjerilo otpornosti materijala na sile za šišanje. Na primjer, čelik ima relativno visok modul smicanja u odnosu na neke druge metale. Modul smicanja je stalna vrijednost za određeni materijal i obično se može naći u inženjerskim priručnicima ili mrežnim resursima.
Geometrija proljeća
Promjer žice (d) koji se koristi za proizvodnju proljeća je još jedan kritični faktor. Deblja žica uglavnom znači čvršće proljeće. Takođe, srednji promjer proljeća (d), koji je prosjek vanjskog i unutarnjeg promjera, utječe na torzijsku krutost. Kako se prosječni promjer povećava, torzijska krutost opada, sve ostale stvari su jednake.
Broj aktivnih zavojnica
Broj aktivnih zavojnica (N) je broj zavojnica koji zapravo doprinose proljetnoj fleksibilnosti. Zavojnice na krajevima koji su fiksirani ili se koriste za privitak ne smatraju se aktivnim. Aktivnije zavojnice proljeće ima, donja njegova torzijska krutost.
Formula za torzijsku krutost dat je:
[K = \ frac {gd ^ {4}} {64rn}]
gde:
- (K) je torzijska krutost (u NM / RAD)
- (G) Je li smicanje modula materijala (u PA)
- (d) je promjer žice (u m)
- (R) je srednji radijus proljeća (u m), koji je polovina srednjeg promjera (d)
- (N) je broj aktivnih zavojnica
Idemo malo prekinuti ovu formulu. (GD ^ {4}) dio predstavlja doprinos materijala i promjera žice. Što je veći modul za smicanje i deblji žica, veća će ova vrijednost biti. (64RN) dio je povezan sa geometrijom i brojem aktivnih zavojnica. Kao srednji radijus i broj aktivnih zavojnica povećava se, nazivnik se povećava, a torzijska krutost opada.
Na primjer, recimo da imamo aksijalnu torzijsku proljeću izrađenu od čelika s smicanjem modula (G = 80 ° Clears10 ^ {9}) ta. Promjer žice (D = 0,05) m (tako prosječni radijus (R = 0,025) m) i broj aktivnih zavojnica (n = 10).
Prvo izračunavamo (D ^ {4} = (0.005) ^ {4} = 6,25 \ puta10 ^ {- 11})
Zatim zamjenjujemo vrijednosti u formulu:
[K = \ frac {80 \ puta10 ^ {9} \ puta6.25 \ puta10 ^ {- 11}} {64 \ puta0.025 \ puta10}]
[K = \ frac {5} {16} = 0,3125 \ nm / rad]
To znači da za svakog radijana rotacije potreban je obrtni moment od 0,3125 Nm.
Sada postoje neke praktične razmatranje pri izračunavanju torzijske krutosti. U stvarnom - svetskom aplikacijom, mogu postojati neki faktori koji mogu uticati na tačnost izračuna. Na primjer, tolerancije za proizvodnju mogu uzrokovati blage varijacije u promjeru žice i srednjeg promjera. Takođe, način na koji je proljeće instaliran i uvjeti za učitavanje mogu imati utjecaja.
Još jedna stvar koju treba imati na umu je da postoje različite vrste aksijalnih torzijskih izvora, poputRučka vrata torzijska oprugaiPodesiva torzijska opruga. Svaka vrsta može imati posebne zahtjeve za dizajn i razmatranja.
Rukovanje na vratima Torzion Springs, na primjer, mora biti dizajniran da pruži pravu količinu otpornosti za lak rad. Obično imaju relativno nisku torzijsku krutost, tako da se ručica vrata mogu okrenuti minimalnim naporima. S druge strane, podesivi torzijski izvori dizajnirani su tako da omogućuju promjene u torzijskoj krutosti. Ovo je korisno u aplikacijama u kojima se zahtjevi opterećenja mogu varirati s vremenom.
Kada dizajnirate proizvod koji koristi aksijalnu torzijsku proljeće, dobra je ideja napraviti neko testiranje. Možete izmjeriti stvarnu torzijsku krutost proljeća uzorka i usporediti je s izračunatom vrijednošću. Ovo vam može pomoći u redu - podešavanje dizajna i osigurati da proljeće ispunjava vaše zahtjeve.
Ako ste na tržištu za aksijalne torzijske izvore, bilo da je za mali DIY projekat ili veliku industrijsku aplikaciju, tu smo da pomognemo. Nudimo širok spektar aksijalnih torzijskih izvora izrađenih od visokog kvaliteta materijala. Naš tim stručnjaka može vam pomoći u odabiru desnog proljeća za vaše potrebe i čak vam možete pomoći u proračunima ako niste sigurni gdje treba započeti.
Ako imate bilo kakvih pitanja ili želite razgovarati o vašim specifičnim zahtjevima, slobodno posegnuti. Uvijek smo sretni što imamo chat i vidjeti kako možemo raditi zajedno kako bismo pronašli savršenu aksijalnu proljetnu otopinu za vas.
Reference
- Shigley, je i mischke, CR (2001). Mašinski dizajn. McGraw - Hill.
- Budynas, RG, & Nisbett, JK (2011). Shigleyjev dizajn mašinstva. McGraw - Hill.
