Pagsusuri ng Fatigue Failure at Pag-iwas sa Wave Spring

I. Panimula 

Kahit na ang industriya ng tagsibol ay isang maliit na industriya sa buong industriya ng pagmamanupaktura ng makinarya, ang papel nito ay hindi maaaring maliitin. Sa pagtaas ng antas ng pagiging bukas

Sa patuloy na pagpapalalim ng industriyal na automation, ang mga na-import na kagamitang pang-industriya tulad ng paggawa ng makinarya, automotive, petrochemical at kapangyarihan ay malawakang inilapat sa China. Kaugnay nito, nalaman din namin ang tungkol sa ilang bagong uri ng mga bahagi na may mahusay na pagganap, at ang mga multi-layer resorteng alon ay medyo bagong uri ng elastic na elemento.

Ang isang karaniwang single-layer resorteng alon ay isang nababanat na elemento na may ilang mga taluktok at lambak sa isang metal na singsing. Ang isang multi-layer resorteng alon ay lumilitaw na binubuo ng ilang karaniwang single-layer resorteng alon, ngunit ang pagkakaiba ay hindi ito basta nakasalansan, ngunit pinoproseso sa pamamagitan ng isang espesyal na tuluy-tuloy na proseso ng paikot-ikot.

II. Pag-uuri at prinsipyo ng pagtatrabaho

Ang resorteng alon ay karaniwang nahahati sa: a, single-layer resorteng alon,

Single-layer closed-type waveform resorte sa hugis ng "O", single-layer open-type waveform resorte sa hugis ng "C"; b. Multi-layer peak-to-peak (serye) waveform resorte; c. Multi-layer stacked peak type, kilala rin bilang nested (parallel) type; Single-layer waveform resorte: angkop para sa maikling displacement at medium-low elasticity working conditions, na may magandang reliability at high working principle: waveform resorte ay may katumpakan ng dual working principles ng cylindrical resorte at disc resorte. Multi-layer waveform resorte peak-to-peak (series) type: ang elasticity value ay inversely proportional sa bilang ng mga pagliko, na pangunahing ginagamit sa malalaking displacement, medium-low elasticity na kinakailangan, at isang kapalit para sa cylindrical resorte. Nested (parallel) na uri: ang halaga ng puwersa ng resorte ay proporsyonal sa bilang ng mga pagliko, na maaaring mapanatili ang lahat ng mga tiyak na katangian ng waveform resorte habang bumubuo ng malaking elasticity. Sa maraming kaso, maaaring gamitin ang nested (parallel) waveform resorte sa halip na disc resorte.

Ang impluwensya ng materyal at temperatura sa pagkabigo sa pagkapagod ay pareho para sa parehong materyal: ang mga materyales na may pinong istraktura ng butil ay may mas mataas na lakas ng ani at katatagan ng pagkapagod kaysa sa mga materyales na may magaspang na istraktura ng butil; ang paggamot sa pagpapalakas sa ibabaw ay may mas mataas na buhay ng pagkapagod kaysa sa paggamot na hindi nagpapalakas; mas maliit ang pagkamagaspang sa ibabaw ng materyal, mas mababa ang konsentrasyon ng stress, at mas mataas ang lakas ng pagkapagod; Ang mga materyales na may mga depekto sa metalurhiko ay lubos ding makakabawas sa buhay ng pagkapagod, na nagreresulta sa maagang pagkapagod ng tagsibol. Ang resorteng alon na ginawa gamit ang ordinaryong resorte steel ay may magandang elasticity, electrical conductivity, at wear resistance. Sa ilalim ng normal na temperatura (temperatura 200), ang pagkabigo ng pagkapagod ng tagsibol ay nasa loob ng normal na hanay. Gayunpaman, habang tumataas ang temperatura, ang pagkalastiko ng tagsibol ay unti-unting bababa, at ang kabiguan na kababalaghan ay tataas nang malaki.

Hindi kinakalawang na asero materyal na naproseso resorteng alon ay may mataas na nakakapagod na buhay at mahusay na paglaban sa pagpapahinga, habang ang hindi kinakalawang na asero ay mayroon ding mataas na paglaban sa kaagnasan, non-magnetic at iba pang mga katangian. Sa pangkalahatan, ang hindi kinakalawang na asero ay mabibigo kapag ang temperatura ay mas mataas kaysa sa 400, ngunit ang espesyal na hindi kinakalawang na asero ay may mataas na paglaban sa kaagnasan, di-magnetic at iba pang mga katangian, at kahit na ang temperatura ng pagtatrabaho ay umabot sa 650, mayroon pa rin itong mataas na pagtutol sa pagpapahinga at pagkapagod, na ginagawa itong isang hindi mapapalitang materyal sa mga espesyal na kapaligiran sa pagtatrabaho.

Ikaapat, pag-iwas sa pagkabigo ng pagkapagod ng resorteng alon

Ang mga sumusunod ay ang mga formula ng pagkalkula ng load at stress para sa mga resorteng alon. Magagamit namin ang mga formula na ito upang idisenyo ang stress ng mga resorteng alon na gagamitin sa isang mababang estado ng stress, na ginagawang mas malamang na hindi mapagod ang mga resorteng alon.

(1) Formula ng pagkalkula para sa single-layer resorteng alon: f=PKDm/Ebt3N4*ID/OD

S=3IIPDm/4bt2N2;

(2) Ang formula ng pagkalkula para sa multi-layer series o peak-to-peak waveform resorte: f=PKDm3Z/Ebt3N4*ID/OD;

S=3IIPDm/4bt2N2

(3) Ang multi-layered peak type, na kilala rin bilang nested o parallel type waveform resorte calculation formula; F=PKDm3/Ebt3N4Z*IDOD;

S=3IIPDm/4bt2N2Z;

Kung saan: f=displacement; P=load; K=multi-turn coefficient; Dm=average na diameter; Z=bilang ng mga liko; E=elastic modulus; b=lapad ng materyal;

t=kapal ng materyal; N=wavennumber; ID=panloob na diameter; OD=panlabas na lapad; S=baluktot na diin; Sa pamamagitan ng fatigue tests sa mga resorteng alon, nalaman namin na ang fatigue life ng mga resorteng alon ay higit na higit sa 500,000 beses, karaniwang lumalampas sa 1 milyong beses. Ang panlabas na diameter D=137mm, panloob na diameter d=125mm, kapal t=0.8mm, peak taas H=6mm, at working displacement 3.5mm, ang working force value F=1225N. Ang pagtutukoy na ito ng resorteng alon ay ginamit ng isang petrochemical enterprise sa loob ng higit sa tatlong taon, at ang buhay ng resorte ay umabot sa 1.8 milyong beses, at ang ilan ay may mas mataas na buhay.

Samakatuwid, kapag nagdidisenyo ng resorteng alon, dapat tayong pumili ng makatwirang peak height at materyal na kapal batay sa load at displacement, epektibong kontrolin ang stress ng resorteng alon, at gumamit ng adjustable kumaway number para mas epektibong makontrol ang fatigue failure ng resorteng alon.