A fáradtság meghibásodásának elemzése és a hullámrugók megelőzése

I. Bevezetés 

Bár a tavaszi ipar kis iparág a teljes gépgyártó iparban, szerepe nem lebecsülhető. A nyitottság fokozódó fokával

Az ipari automatizálás folyamatos elmélyülésével Kínában széles körben alkalmazzák az olyan importált ipari berendezéseket, mint a gépgyártás, az autóipar, a petrolkémiai és az energia. Ennek megfelelően néhány új, kiváló teljesítményű alkatrésztípust is megismertünk, és a többrétegű hullámrugók viszonylag új típusú rugalmas elemek.

A közönséges egyrétegű hullámrugó egy rugalmas elem, amelynek több csúcsa és völgye van egy fémgyűrűn. A többrétegű hullámrugó úgy tűnik, hogy több közös egyrétegű hullámrugóból áll, de a különbség az, hogy nem egyszerűen egymásra rakják, hanem egy speciális folyamatos tekercselési eljárással dolgozzák fel.

II. Osztályozás és működési elv

A hullámrugót általában a következőkre osztják: a, egyrétegű hullámrugó,

Egyrétegű zárt típusú hullámforma rugó "O" alakú, egyrétegű nyitott típusú hullámforma rugó "C" alakú; b. Többrétegű csúcstól csúcsig (soros) hullámforma rugó; c. Többrétegű halmozott csúcstípus, más néven beágyazott (párhuzamos) típus; Egyrétegű hullámforma rugó: alkalmas rövid elmozdulású és közepesen alacsony rugalmasságú munkakörülményekre, jó megbízhatósággal és magas működési elvvel: a hullámalakú rugó a hengeres rugó és a tárcsarugó kettős működési elvének pontosságával rendelkezik. Többrétegű hullámforma rugó csúcstól csúcsig (soros) típus: a rugalmassági érték fordítottan arányos a fordulatok számával, amelyet elsősorban nagy elmozdulású, közepes-alacsony rugalmassági követelmények esetén használnak, és helyettesítik a hengeres rugót. Beágyazott (párhuzamos) típus: a rugó erőértéke arányos a fordulatok számával, amely képes megtartani a hullámforma rugó minden pontos jellemzőjét, miközben hatalmas rugalmasságot generál. Sok esetben a beágyazott (párhuzamos) hullámforma rugó használható a tárcsarugó helyett.

Az anyag és a hőmérséklet befolyása a kifáradási tönkremenetelre ugyanazon anyag esetében: a finom szemcsés szerkezetű anyagok nagyobb folyáshatárral és kifáradási rugalmassággal rendelkeznek, mint a durva szemcsés szerkezetűek; a felületerősítő kezelés sokkal hosszabb kifáradási élettartammal rendelkezik, mint a nem erősítő kezelés; minél kisebb az anyag felületi érdessége, annál kisebb a feszültségkoncentráció, és annál nagyobb a kifáradási szilárdság; A kohászati ​​hibás anyagok nagymértékben csökkentik a fáradási élettartamot, ami a rugó korai kifáradásos meghibásodását eredményezi. A közönséges rugóacélból készült hullámrugó jó rugalmassággal, elektromos vezetőképességgel és kopásállósággal rendelkezik. Normál hőmérsékleten (200 °C hőmérsékleten) a rugó kifáradási hibája a normál tartományon belül van. A hőmérséklet emelkedésével azonban a rugó rugalmassága fokozatosan csökken, és a meghibásodási jelenség jelentősen megnő.

A rozsdamentes acél anyagból feldolgozott hullámrugók nagy fáradási élettartammal és jó ellazulásállósággal rendelkeznek, míg a rozsdamentes acél magas korrózióállósággal, nem mágneses és egyéb tulajdonságokkal rendelkezik. Általában a rozsdamentes acél meghibásodik, ha a hőmérséklet magasabb, mint 400, de a speciális rozsdamentes acél magas korrózióállósággal, nem mágneses és egyéb tulajdonságokkal rendelkezik, és még akkor is, ha a munkahőmérséklet eléri a 650-et, még mindig nagy az ellazulással és a fáradással szembeni ellenállása, így különleges munkakörnyezetekben pótolhatatlan anyag.

Negyedszer, a hullámrugó kifáradásának megelőzése

Az alábbiakban a hullámrugók terhelés- és feszültségszámítási képlete található. Ezekkel a képletekkel megtervezhetjük a hullámrugók feszültségét alacsony igénybevételű állapotban, így kisebb a valószínűsége a hullámrugók kifáradásának.

(1) Számítási képlet egyrétegű hullámrugóra: f=PKDm/Ebt3N4*ID/OD

S=3IIPDm/4bt2N2;

(2) A számítási képlet többrétegű sorozat vagy csúcstól csúcsig hullámforma rugókhoz: f=PKDm3Z/Ebt3N4*ID/OD;

S=3IIPDm/4bt2N2

(3) A többrétegű csúcstípus, más néven beágyazott vagy párhuzamos típusú hullámforma rugó számítási képlete; F=PKDm3/Ebt3N4Z*IDOD;

S=3IIPDm/4bt2N2Z;

ahol: f=elmozdulás; P=terhelés; K=többfordulási együttható; Dm = átlagos átmérő; Z=fordulatok száma; E=rugalmassági modulus; b=anyag szélessége;

t = anyagvastagság; N = hullámszám; ID=belső átmérő; OD = külső átmérő; S = hajlítófeszültség; Hullámrugókon végzett fáradási tesztek során azt találtuk, hogy a hullámrugók kifáradási élettartama sokkal nagyobb, mint 500 000-szer, általában meghaladja az 1 milliószorost. A külső átmérő D = 137 mm, a belső átmérő d = 125 mm, a vastagság t = 0,8 mm, a csúcs magassága H = 6 mm és a munkaelmozdulás 3,5 mm, a munkaerő értéke F = 1225 N. A hullámrugónak ezt a specifikációját több mint három éve használja egy petrolkémiai vállalat, és a rugó élettartama elérte az 1,8 milliószorost, és néhánynak még magasabb is az élettartama.

Ezért a hullámrugó tervezésekor a terhelés és az elmozdulás alapján ésszerű csúcsmagasságot és anyagvastagságot kell választanunk, hatékonyan szabályoznunk kell a hullámrugó feszültségét, és állítható hullámszámokat kell használni a hullámrugó fáradási meghibásodásának hatékonyabb szabályozására.