了解壓簧的彈簧常數(shù)有三種途徑:
一是向生產(chǎn)企業(yè)咨詢,二是測(cè)量法,三是估算法。
測(cè)量法的方法是:將壓簧從制袋機(jī)上拆下來(lái),放在拉力試驗(yàn)機(jī)上,用25~50毫米/分鐘的速度對(duì)壓簧施壓(注意不要超出傳感器的應(yīng)力范圍!),即可得到該壓簧的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。利用公式K=F/L即可計(jì)算出該壓簧的彈簧常數(shù)。該公式中的K值即是彈簧常數(shù),單位是kgf/mm。F是壓縮壓簧的力,單位是kgf,L是與壓力相對(duì)應(yīng)的壓簧形變量,單位是mm。
估算法的方法是:利用公式K=(G*d4)/(8*Dm3*Nc)來(lái)估算某壓簧的彈簧常數(shù)。該公式中,K為彈簧常數(shù),單位是kgf/mm;G是加工該壓簧所用線材的剛性模數(shù),單位是kgf/mm2,d為線材的直徑mm,Dm為壓簧的中徑mm,Nc為壓簧的有效圈數(shù)。其中,Dm=壓簧的外徑D-線材的直徑d,Nc=壓簧的總?cè)?shù)-2。此處的G值為7300。
根據(jù)上述公式,在對(duì)壓簧的彈簧常數(shù)進(jìn)行估算前,需要測(cè)量壓簧的外徑D、線材的直徑d,并計(jì)數(shù)壓簧的總?cè)?shù),尤其不能忽略可能存在的半圈的圈數(shù)!
壓簧的實(shí)際輸出力值為壓簧被預(yù)先壓縮的長(zhǎng)度與其彈簧常數(shù)的乘積,即F=KL。
例如,某壓簧的彈簧常數(shù)為3kgf/mm,如將其安裝在制袋機(jī)上時(shí),預(yù)先將其壓縮5毫米,那么,在制袋加工過(guò)程中,若該壓簧被再次壓縮變形1mm時(shí),則該壓簧可向復(fù)合材料施加15kgf的力!兩個(gè)壓簧合計(jì)可向復(fù)合材料施加30kgf的力!
如果橫封刀的長(zhǎng)度為32厘米、寬度為1厘米,此時(shí)熱封刀可施加的壓強(qiáng)就是30/32=0.94 kgf/cm2;如果橫封刀換成了5厘米的寬刀,則壓強(qiáng)將變成:30/(32*5)=0.19kgf/cm2。
根據(jù)某制袋機(jī)供應(yīng)商的建議,加工蒸煮袋制品時(shí)的熱封壓力應(yīng)為5kgf/cm2,加工一般制品的熱封壓力應(yīng)為2kgf/cm2,其他的制品的熱封壓力可視情況在2~5kgf/cm2間進(jìn)行選擇
壓縮彈簧生產(chǎn)加工后,需要經(jīng)過(guò)熱處理回火處理,熱處理后的壓縮彈簧,壓縮回彈復(fù)位性更好,抗疲勞強(qiáng)、彈簧硬度更高些那么壓縮彈簧怎么樣熱處理效果更好呢?不同的材質(zhì)熱處理后的表面顏色又有哪里不同呢?壓縮彈簧最標(biāo)準(zhǔn)的熱處理時(shí)間是多少
1.熱處理時(shí)間為:2~5分鐘
2.碳鋼絲熱處理后,表面顏色變化為銀白色,淡黃色,黃色,茶色,黑色,藍(lán)色,灰白色.其外觀以淡黃色到藍(lán)色為宜.并注意好防銹處理.
3.SUS不銹鋼材料以彈簧本色到淡黃色為宜
4.SWIC鍍鎳線以外觀不變色為宜.
壓力彈簧的設(shè)計(jì)中引進(jìn)優(yōu)化是如何實(shí)現(xiàn)的?
在壓力彈簧的設(shè)計(jì)過(guò)程中還引進(jìn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)。壓縮彈簧的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,功能單純,影響結(jié)構(gòu)和性能的參變量省,所以設(shè)計(jì)者很早就運(yùn)用解析法、圖解法或圖解分析法尋求最優(yōu)設(shè)計(jì)方案,取得了一定成效。隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行非線性規(guī)劃的優(yōu)化設(shè)計(jì),取得了成效。
目前壓力彈簧,壓縮彈簧的生產(chǎn)和檢測(cè)設(shè)備性能、品種規(guī)格、可靠度尚有不小的差距,而進(jìn)口設(shè)備的價(jià)格大約為國(guó)產(chǎn)同類產(chǎn)品的5-10倍,價(jià)格給制造國(guó)產(chǎn)設(shè)備的企業(yè)留出了一個(gè)巨大的發(fā)展空間,如果國(guó)產(chǎn)設(shè)備制造企業(yè)看到這一點(diǎn),積極進(jìn)行開發(fā),那么就可能扭轉(zhuǎn)現(xiàn)在不少關(guān)鍵設(shè)備依靠進(jìn)口的局面,使得彈簧企業(yè)和設(shè)備生產(chǎn)商雙方都受益。
國(guó)內(nèi)彈簧企業(yè)的發(fā)展方向:正向輕量化、高應(yīng)力化發(fā)展,一部分原先由彈簧組成的機(jī)械裝置正被由電子控制的液壓、氣動(dòng)裝置所取代,如主動(dòng)式液壓減震系統(tǒng)有可能逐步取代傳統(tǒng)的由彈簧組成的減震系統(tǒng)
壓力彈簧行業(yè)中的每一個(gè)企業(yè)都在思索本企業(yè)的發(fā)展思路。希望每一個(gè)企業(yè)都搞出自己的產(chǎn)品特色以優(yōu)異的質(zhì)量、低廉的成本,在新世紀(jì)中有更大的發(fā)展。
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