Fabricación, diseño, la carga y el uso de resortes de tracción

¿Cómo Resorte de tensión producido, ¿qué influencia tienen los diseños de los resortes de tensión, las formas de los ojales, las características del resorte y los materiales del resorte y qué significan términos técnicos como precarga, relajación, límite de elasticidad y carga dinámica en un resorte de tensión? Este artículo especializado de Gutekunst Federn responde a todas estas preguntas con conocimientos básicos para el próximo diseño de primavera.

Los resortes de tracción se utilizan como resortes de retorno en la construcción de vehículos, por ejemplo, así como en puertas de garaje, cerraduras, cajones de cama y en Relais en la construcción de plantas y equipos. A veces también se utilizan sistemas de resortes de tensión con varios resortes de tensión. Los ejemplos de aplicación más comunes son conjuntos de resortes de puertas de garaje o mecanismos de plegado para cajas de cama en conexión paralela, donde los componentes con una masa mayor se mantienen en posición con fuerzas y momentos de resorte constantes.

La producción y el material

Muelles de tracción se producen a partir de alambres de acero para muelles redonda u ovalada. El alambre de acero de resorte se coloca generalmente en el proceso de conformación en frío en cualquier forma deseada, ya sea enrollando con un sistema de dedo alrededor de un mandril o - en máquinas completamente automáticas para fabricar muelles - con la ayuda de una pluralidad de pasadores de guía de alambre en el sistema de dos dedos o con tres dedos. Los ojales están formados ya sea directamente en los tornos, o se coloca en una operación aguas abajo. Muelles de tracción se fabrican normalmente cilíndrica alemán con un ojal 1 / 1 en los lados según la norma EN-13906 2. Por lo tanto, la preparación de un resorte de metal se ejecuta:

diseños de primavera y Ösenformen

Además de la Zugfederbauform cilíndrica con una característica de resorte lineal también muelles cónicos o en forma de barril a menudo se producen. En este caso, una vida más larga es con los extremos cónicos de resorte, además de una característica de resorte progresiva, se logra. Un perfil de fuerza decreciente no se puede crear en el Zugfederbauform. Para esto, un mecanismo de muelle-palanca es necesario, como en un marco de cama.

Dependiendo de la aplicación, diferentes Ösenformen utilizan. Además de Ösenformen clásico como el / 1 ojal alemán 1 o el ojo gancho también resorte más resistente termina como los pernos roscados laminados o roscado einschraubte enchufe con lo que se les ofrece un tiempo de vida superior. En general, debido a los resortes de tensión ojales no son adecuados para uso duro continuo desde la Ösenanbindung es un defecto importante en la curva de transición.

En Zugfederösen tres fuerzas se producen: tracción, torsión y cargas de flexión. Por lo tanto, también hay que tomarse para asegurar que la fuerza se aplica centralmente sobre el ojo, de lo contrario aumenta el riesgo de Ösenbruchs con resortes de tensión. Además, el radio de transición (r) del cuerpo de resorte para el ojo de resorte debe generalmente ser mayor que el grosor del alambre (d).

sesgo más deseadas

Cuando la tensión del resorte durante la fabricación de un centrifugado contra el siguiente giro se produce un voltaje de polarización. es sobre todo desea Este sesgo, porque de este modo la longitud de funcionamiento requerida del resorte se reduce al mínimo. el coste de producción, mayor es la tensión de polarización, más alta: Sin embargo se aplica cuando Zugfederherstellung. El sesgo es también el ratio de enrollamiento "w = D / d" (D = diámetro de la bobina, d = tamaño del cable media) dependiente. Se disminuye al aumentar la proporción de bobinado.

en un resorte de tensión si no se desea sesgo, tal como a una resorte de medición, este puede ser eliminado por una temperatura de revenido superior y tiempo de recocido más tarde casi por completo. Springs también termoformadas no contienen sesgo. Con el fin de garantizar las características de resorte requeridos, tales como dimensiones o características de resistencia después de la fabricación, el voltaje de polarización (F0) o el diámetro medio de la bobina (D) se tolera como compensación producción normalmente.

Relajación, esfuerzo cortante y primavera fuerzas

Es la causa principal cargada durante un período más largo a temperaturas más altas, es - al igual que con todos los resortes de metal - perdió un cierto porcentaje de la fuerza de resorte. Esta pérdida de energía se llama relajación. Se aumenta al aumentar la temperatura y el voltaje. Dado que la relajación puede significar una pérdida de potencia de hasta 20% dependiendo del material y de la temperatura, el más grande de viaje no debe exceder 80% de la tensión admisible.

Supera carga del resorte de tensión, la tensión de corte del valor admisible de la resistencia a la fluencia, entra en una reducción permanente de la polarización o una deformación del resorte de tracción. Además, se debe prestar atención a la vibración resonante del muelle real. Idealmente, las vibraciones de la frecuencia de excitación son diez veces más bajas que la frecuencia natural de la primavera, de lo contrario elevadores de tensión significativos pueden ocurrir, que conducen a la primavera rotura.

La rigidez del resorte / muelle depende del alambre de resorte y la tasa de resorte o muelle de constante de. La tasa de resorte también define la relación de fuerza de resorte a los viajes. En principio, el dimensionado de la potencia de resorte puede estar influenciada por las siguientes medidas:

• Diámetro del alambre (d) mayor> resorte más duro
• Diámetro de la bobina (De) mayor> resorte más suave
• Número de bobinas resilientes (n) mayor> resorte más suave

carga dinámica

Las cargas dinámicas son cargas variables en el tiempo con más de trazos 10.000. A diferencia de los muelles de compresión no hay diagramas de resistencia a la fatiga con la que se da una posible campo de tensión dinámica debido al material, el diámetro del alambre y de la tensión de carrera para resortes de tensión. La razón es la variedad de Ösenformen que no resistencia a la fatiga en gran parte debido a la curva de transición del cuerpo de resorte en el ojal. Ösenformen como el tapón roscado-roscado o perno roscado laminado tienen mejores propiedades dinámicas. Sin embargo, cada vez que las pruebas de la vida real de resorte insertado dinámicamente tienen que llevarse a cabo para el trabajo respectivo.

material de resorte y la superficie

La selección del alambre de acero de resorte no sólo afecta a la fuerza del muelle, sino que también proporciona las características adecuadas para la aplicación muelle respectivo. Incluyendo aceros para muelles inoxidable, SiCr aleado alambre de resorte de la válvula, aleaciones de cobre para las buenas propiedades eléctricas, aleaciones de níquel para alta temperatura y resistencia a la corrosión, así como aleaciones de titanio se utilizan para los más altos estándares de tecnología de la aviación, además de los cables normales de resorte de acero no aleados. Además, diversos tratamientos de superficie pueden aplicarse para optimizar el resorte. Los resortes de tensión, sin embargo, un tratamiento de superficie es difícil debido a las vueltas son tan cerca uno del otro. #

Ventajas y desventajas de resortes de tracción

Las desventajas del resorte de tensión situada en el tamaño del espacio de instalación, del punto sensible en la conexión de los ojos y la pérdida total resultante de la fuerza de resorte para un Ösenbruch. Las principales ventajas del resorte de tracción, la libertad de flexión, la posibilidad de la transmisión de fuerza central y la libertad de la fricción debido a la eliminación de elementos de guía, tales como manguito o mandril.

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