زنبرك الضغط ، المعروف أحيانا باسم زنبرك الملف ، هو جهاز ميكانيكي يستخدم لتخزين الطاقة الكامنة أثناء الضغط وإطلاق تلك الطاقة عند التخلص من قوة الضغط. عادة ما تكون الينابيع مصنوعة من مواد مثل الفولاذ أو الفولاذ المقاوم للصدأ وتشكل شكلا حلزونيا. تباعد ملف الزنبرك قريب جدا ، لذلك عند تطبيق القوة الخارجية ، سوف يضغطون ، وعندما يتم التخلص من القوة ، سوف يتوسعون.
تطبيق زنبرك الضغط
نطاق تطبيق نوابض الضغط واسع جدا ، من محركات السيارات وآلات الختم الكبيرة إلى الأجهزة الكهربائية الكبيرة وجزازات العشب ، بالإضافة إلى المعدات الطبية والهواتف المحمولة والمنتجات الإلكترونية وأجهزة الأدوات الحساسة. التثبيت الأساسي هو في أي مكان يحتاج فيه إلى زر. تستخدم الينابيع المخروطية بشكل شائع في التطبيقات التي تتطلب ارتفاعا صلبا منخفضا ومقاومة متزايدة للموجة.
طريقة تصميم زنبرك الضغط
تخزن جميع الينابيع الطاقة وتطلقها ، لذلك يجب أن يكون لدى المهندسين والمصممين فهم شامل لفيزياء الربيع. الزنبرك هو آلية بسيطة يمكن التنبؤ بسلوكها. المبدأ الأساسي في تصميم الزنبرك هو قانون هوك ، الذي ينص على أن القوة المطلوبة لتشوه الزنبرك تتناسب مع مقدار التشوه. عندما يتم ضغط زنبرك الضغط ، ستزداد القوة المطلوبة لزنبرك الضغط.
يحدد ثابت الزنبرك ، المقاس بالنيوتن لكل متر (وحدة النظام الدولي للوحدات) أو رطل لكل بوصة ، القوة المطلوبة لتشوه الزنبرك. كلما زاد ثابت الزنبرك ، زادت صلابة الزنبرك. تشمل العوامل التي تؤثر على ثابت الزنبرك قطر السلك وقطر الملف والطول الحر والعدد الفعال للملفات. تعتمد الطاقة المخزنة في زنبرك مضغوط على خصائص المواد وقطر السلك وعدد ملفات الزنبرك. تعتمد سرعة أو صلابة الزنبرك على قطر السلك وعدد الملفات. سرعة الزنبرك هي التغير في القوة لكل وحدة طول ، تقاس بالجنيه لكل بوصة أو نيوتن لكل ملليمتر. يمكن ضبط سرعة الزنبرك عن طريق تغيير قطر السلك أو عدد الملفات.
الاعتبارات الفيزيائية لنوابض الضغط
القطر الخارجي (OD): عند إدخال زنبرك ضغط في حفرة ، يجب مراعاة قطره الخارجي. إذا كان الزنبرك محاطا بأي مكونات داخلية للجهاز ، فيجب أيضا قياس أبعادها. سوف يتمدد القطر الخارجي (OD) للزنبرك أثناء الضغط ، وهو أمر بالغ الأهمية إذا تم استخدام الزنبرك في أنبوب أو ثقب. يتم قياس OD من الحافة الخارجية لملف واحد إلى الحافة الخارجية للملف الآخر.
عملية التصنيع لها قيود على القطر الخارجي للزنبرك ، مما قد يؤثر على حجم السكن المطلوب للتجميع. عادة ما يوفر مصنعو الزنبرك قطر ثقب العمل بناء على تمدد القطر الخارجي المتوقع وتفاوتات التصنيع. هذه المعلومات ضرورية لتحديد احتياجاتك عند طلب نوابض مخصصة أو الاختيار من كتالوجات المخزون.
القطر الداخلي (ID): عند تثبيت زنبرك ضغط على عمود أو مغزل ، يجب مراعاة قطره الداخلي. لتجنب الاحتكاك ، يجب الحفاظ على فجوة صغيرة لا تقل عن عشرة آلاف من البوصة بين العمود والزنبرك. يتم تحديد القطر الداخلي عن طريق طرح ضعف قطر السلك من القطر الخارجي.
القطر الداخلي لزنبرك الضغط
الطول الحر: للتأكد من أن زنبرك الضغط يحافظ على حالته وموضعه المحمل مسبقا ، يوصى بأن يكون الطول الحر أكبر قليلا من المساحة المتاحة. يشير الطول الحر إلى طول زنبرك الضغط عندما لا يتم ضغطه أو تحميله أو تعرضه لأي قوة. يتم قياسه من أحد طرفي الزنبرك إلى الطرف الآخر أو من الحافة إلى الحافة.
طول الزنبرك الحر وارتفاع الصلب
الارتفاع المادي: يتم تحديد الارتفاع المادي للزنبرك من خلال قطر السلك والعدد الإجمالي للملفات. تأكد من أن ارتفاع حمل الزنبرك لا يتجاوز أو ينخفض عن ارتفاعه المادي.
يمكن أن تؤثر بيئة عمل الزنبرك ، بما في ذلك عوامل مثل درجة الحرارة والرطوبة ، على أدائه. على الرغم من أن المواد الأكثر تكلفة يمكن أن تتحمل درجات الحرارة المرتفعة ، إلا أنها تزيد أيضا من التكلفة الإجمالية للربيع.
درجة الربيع: تشير درجة الزنبرك إلى المسافة بين الملفات المجاورة ، والتي يتم قياسها من مركز سلك إلى مركز سلك آخر. لتحديد درجة الصوت ، قم بقياس الفجوة بين الملفات وأضف سمك السلك.
قياس درجة زنبرك الضغط
الملف النشط: في زنبرك الضغط ، يشير الملف النشط إلى ملف يضغط وينححرف عند تطبيق حمل على الزنبرك. هذه الملفات مسؤولة عن حركة ووظيفة الزنبرك.
عدد ملفات الحافلات: يشمل عدد ملفات الناقل في زنبرك الضغط الملفات الفعالة وأي ملفات مغلقة بدون ميل ، والتي لا تشارك في الانحراف.
عند اختيار زنبرك ضغط ، من المهم فهم العدد الإجمالي للملفات والعدد الفعال للملفات. يحتوي الطرف المغلق أو الزنبرك النهائي الأرضي على ملفات غير فعالة في النهاية ، في حين أن جميع ملفات زنبرك الضغط المفتوح فعالة وتشارك في حمل الحمل.
يعد فهم ثابت الزنبرك أمرا بالغ الأهمية للمصنعين لضمان أداء الربيع المناسب. إذا كان ثابت الزنبرك مرتفعا جدا أو كان سلك الزنبرك رقيقا جدا ، فقد يفشل الزنبرك. يجب تصنيع الينابيع الكبيرة بدقة لتجنب عدم الاستقرار والأضرار المحتملة. تتم معايرة آلة لف الزنبرك بعناية من خلال حسابات دقيقة للتأكد من أن الينابيع المنتجة تلبي المواصفات المطلوبة.