Advanced Compression Spring Analysis for Android APK

Popis

Miera pruženia axiálne zaťažených vinutých pružín

Mechaniku tlačnej alebo ťažnej pružiny je možné interpretovať z formulácie síl a napätí len jednej cievky.

Pre prstencovú cievku, ako je znázornená v programe, sa na oboch koncoch aplikujú dve opačné sily rovnakej veľkosti. Po pôsobení sily sa tieto dva konce posunú o relatívnu vzdialenosť e. Zaťaženie pôsobí rovnobežne s osou cievky. Tomuto zaťaženiu pružina odoláva skrúteným krútením vyvinutým v drôte cievky. Celkový krútiaci moment drôtu cievky je:

= T * L/(G J)=(F * R) * L/(GJ)

Theta krútenia jednej slučky=krútiaci moment * (dĺžka jednej slučky)/(modul G v šmyku * J zotrvačnosť krútenia)

Kde T=Krútiaci moment=F * R=Sila * Polomer=F * D/2

F=axiálna sila špirálovej pružiny

L=dĺžka jednej slučky=* D

D=Priemer cievky

J=* d^ 4/32

d=priemer drôtu

Preto

= (F * D/2)* ( * D )/ (G * * d ^ 4 /32)

= F * D^2 */( G * * d^4/16)

= 16 * F * D^2/(G * d^4)

Predĺženie jednej slučky v axiálnom smere=e=R *=D * /2=8 * F * D^3/(G * d^4)

Rýchlosť pružiny pre jednu slučku=k=F/e=(G * d^4)/(8 * D^3)

Pre n slučiek je celkové predĺženie=E=e * n

Takže miera pružiny pre celú pružinu je F/E=(G * d^4)/(8 * n * D^3)

Jarný index

Index pružiny je pomer (D/d), kde D je stredný priemer cievky a d je priemer drôtu. Vo všeobecnosti je pružina navrhnutá s indexom pružiny medzi 5 až 10 kvôli výrobnej realizovateľnosti.

Koncový stav pružiny

Tlačná pružina môže mať mnoho koncových podmienok na dosiahnutie stability.

Uzavreté konce: koniec pružinového drôtu sa dotýka ďalšej slučky.

Uzavreté a zabrúsené konce

Rovné konce zabrúsené

Obyčajné konce

Počet cievok

Koncová cievka tlačnej pružiny, ak je uzemnená, sa považuje za neúčinnú pri odporovej záťaži.

Typ konca Počet neaktívnych cievok

Uzavreté a pozemné 2

Uzavreté a neuzemnené 2

Otvoriť 0

Otvorené a uzemnené 1

Kužeľ valcovaný (kovaný a zvinutý za tepla) 1.5

Vzťah záťaže a priehybu

Definícia zaťaženia a výšky pružiny je znázornená na obrázku vpravo.

H0: Teoretická voľná výška

H1: Výška pri zaťažení 1

H2: Výška pri zaťažení 2

HS: Plná výška, keď sa cievky úplne navzájom dotýkajú

Minimálna pracovná výška: H1 - 0,85 (H0 - HS)

Pretože závity pružiny nebudú dokonale tvarované, teoreticky vypočítaná výška pružiny je menšia ako skutočná výška.

Napätia a prípustné napätia

Torzné napätie v tlačnej pružine je:

= (8 F D K )/( d ^3)

kde K=( c + 0,2 )/ ( c -1)

C= D/d=pružinový index

Prípustné napätia tlačnej pružiny závisia od typu materiálu a výrobného procesu. V konečnom dôsledku je vyhodnotenie namáhania súčasťou cyklu životnosti kontrolnej pružiny pomocou modifikovaného Goodmanovho diagramu.