Advanced Compression Spring Analysis for Android APK

Popis

Míra pružiny axiálně zatížených spirálových pružin

Mechaniku tlačné nebo tažné pružiny lze interpretovat z formulace sil a napětí pouze jedné cívky.

U prstencové cívky, jak je znázorněno v programu, působí na obou koncích dvě opačné síly stejné velikosti. Po působení síly se tyto dva konce posunou o relativní vzdálenost e. Zatížení působí rovnoběžně s osou cívky. Tomuto zatížení pružina odolává krouceným kroucením vyvinutým ve spirálovém drátu. Celkový krouticí moment drátu cívky je:

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

Theta kroucení jedné smyčky=točivý moment * (délka jedné smyčky)/(modul G ve smyku * J torzní setrvačnost)

Kde T=Kroutící moment=F * R=Síla * Poloměr=F * D/2

F=Axiální síla spirálové pružiny

L=Délka jedné smyčky=* D

D=Průměr cívky

J=* d^ 4/32

d=průměr drátu

Proto

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

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

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

Prodloužení jedné smyčky v axiálním směru=e=R *=D * /2=8 * F * D^3/(G * d^4)

Rychlost pružiny pro jednu smyčku=k=F/e=(G * d^4)/(8 * D^3)

Pro n smyček je celkové prodloužení=E=e * n

Takže rychlost pružiny pro celou pružinu je F/E=(G * d^4)/(8 * n * D^3)

Jarní index

Index pružiny je poměr (D/d), kde D je střední průměr cívky a d je průměr drátu. Obecně je pružina navržena s indexem pružiny mezi 5 až 10 pro proveditelnost výroby.

Koncový stav pružiny

Tlačná pružina může mít mnoho koncových podmínek pro dosažení stability.

Uzavřené konce: konec pružinového drátu se dotýká další smyčky.

Uzavřené a zabroušené konce

Hladké konce zabroušené

Obyčejné konce

Počet cívek

Koncová cívka tlačné pružiny, pokud je uzemněna, je považována za neúčinnou při odporovém zatížení.

Typ konce Počet neaktivních cívek

Uzavřené a uzemněné 2

Uzavřené a neuzemněné 2

Otevřít 0

Otevřené a uzemněné 1

Kužel válcovaný (kovaný a válcovaný za tepla) 1.5

Vztah zatížení-průhyb

Definice zatížení a výšky pružiny je znázorněna na obrázku vpravo.

H0: Teoretická volná výška

H1: Výška ve fázi zatížení 1

H2: Výška ve fázi zatížení 2

HS: Plná výška, když se cívky navzájem plně dotýkají

Minimální pracovní výška: H1 - 0,85 (H0 - HS)

Vzhledem k tomu, že závity pružiny nebudou dokonale tvarovány, je teoreticky vypočtená výška pružiny menší než skutečná výška.

Namáhání a přípustná napětí

Torzní napětí v tlačné pružině je:

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

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

C= D/d=index pružiny

Přípustná napětí tlačných pružin závisí na typu materiálu a výrobním procesu. Vyhodnocení namáhání je nakonec součástí cyklu životnosti kontrolní pružiny pomocí modifikovaného Goodmanova diagramu.