ການວິເຄາະຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຄວາມເຫນື່ອຍລ້າແລະການປ້ອງກັນຂອງ Wave Spring

I. ແນະນໍາ 

ເຖິງແມ່ນວ່າອຸດສາຫະກໍາພາກຮຽນ spring ເປັນອຸດສາຫະກໍາຂະຫນາດນ້ອຍໃນອຸດສາຫະກໍາການຜະລິດເຄື່ອງຈັກທັງຫມົດ, ບົດບາດຂອງມັນບໍ່ສາມາດຄາດຄະເນໄດ້. ດ້ວຍລະດັບການເປີດກວ້າງ

ດ້ວຍ​ການ​ລົງ​ເລິກ​ຢ່າງ​ບໍ່​ຢຸດ​ຢັ້ງ​ຂອງ​ການ​ອຸດ​ສາ​ຫະ​ກຳ​ອັດ​ຕະ​ໂນ​ມັດ, ອຸ​ປະ​ກອນ​ອຸດ​ສາ​ຫະ​ກຳ​ທີ່​ນຳ​ເຂົ້າ​ເຊັ່ນ: ການ​ຜະ​ລິດ​ກົນ​ຈັກ, ລົດ​ຍົນ, ປິ​ໂຕ​ຣ​ເຄ​ມີ ແລະ​ພະ​ລັງ​ງານ​ໄດ້​ຖືກ​ນຳ​ເຂົ້າ​ຢ່າງ​ກວ້າງ​ຂວາງ​ຢູ່​ຈີນ. ກົງກັນ, ພວກເຮົາຍັງໄດ້ຮຽນຮູ້ກ່ຽວກັບອົງປະກອບໃຫມ່ບາງຊະນິດທີ່ມີການປະຕິບັດທີ່ເຫນືອກວ່າ, ແລະນ້ໍາຄື້ນຫຼາຍຊັ້ນເປັນປະເພດໃຫມ່ຂອງອົງປະກອບ elastic.

ພາກຮຽນ spring ຄື້ນຊັ້ນດຽວທົ່ວໄປແມ່ນອົງປະກອບ elastic ທີ່ມີຈຸດສູງສຸດແລະຮ່ອມພູຫຼາຍກ່ຽວກັບວົງໂລຫະ. A ຄື້ນຟອງຫຼາຍຊັ້ນປະກົດວ່າປະກອບດ້ວຍຫຼາຍຊັ້ນຄື້ນຟອງຊັ້ນດຽວທົ່ວໄປ, ແຕ່ຄວາມແຕກຕ່າງແມ່ນວ່າມັນບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ stacked, ແຕ່ໄດ້ຖືກປຸງແຕ່ງໂດຍຜ່ານຂະບວນການ winding ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງພິເສດ.

II. ການຈັດປະເພດແລະຫຼັກການການເຮັດວຽກ

ຄື້ນຟອງພາກຮຽນ spring ປົກກະຕິແລ້ວແບ່ງອອກເປັນ: a, ຄື້ນຟອງຊັ້ນດຽວ,

ຊັ້ນດຽວປິດປະເພດຄື້ນຟອງພາກຮຽນ spring ໃນຮູບຮ່າງຂອງ "O", ຊັ້ນດຽວເປີດປະເພດຄື້ນຟອງພາກຮຽນ spring ໃນຮູບຮ່າງຂອງ "C"; ຂ. ຫຼາຍຊັ້ນສູງສຸດເຖິງຈຸດສູງສຸດ (ຊຸດ) waveform spring; ຄ. ປະເພດສູງສຸດ stacked ຫຼາຍຊັ້ນ, ເອີ້ນກັນວ່າ nested (ຂະຫນານ) ປະເພດ; ພາກຮຽນ spring ຮູບແບບ waveform ຊັ້ນດຽວ: ເຫມາະສົມສໍາລັບການເຄື່ອນຍ້າຍສັ້ນແລະສະພາບການເຮັດວຽກ elasticity ຂະຫນາດກາງຕ່ໍາ, ມີຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືທີ່ດີແລະຫຼັກການການເຮັດວຽກສູງ: waveform spring ມີຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຫຼັກການການເຮັດວຽກຄູ່ຂອງພາກຮຽນ spring cylindrical ແລະ disc spring. Multi-layer waveform spring peak-to-peak (series) type: the elasticity is inversely proportional to the number of turns, which is the mainly used in large displacement, medium-low elasticity, and is a replace cylindrical spring. Nested (ຂະຫນານ) ປະເພດ: ມູນຄ່າຜົນບັງຄັບໃຊ້ຂອງພາກຮຽນ spring ແມ່ນອັດຕາສ່ວນກັບຈໍານວນຂອງການຫັນ, ເຊິ່ງສາມາດຮັກສາລັກສະນະທີ່ຊັດເຈນທັງຫມົດຂອງພາກຮຽນ spring ຮູບເປັນ waveform ໃນຂະນະທີ່ສ້າງ elasticity huge. ໃນຫຼາຍໆກໍລະນີ, ພາກຮຽນ spring ຮູບແບບຄື້ນທີ່ມີຮັງ (ຂະຫນານ) ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ແທນທີ່ຈະເປັນພາກຮຽນ spring ແຜ່ນ.

ອິດທິພົນຂອງວັດສະດຸແລະອຸນຫະພູມຕໍ່ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຄວາມເຫນື່ອຍລ້າແມ່ນຄືກັນສໍາລັບວັດສະດຸດຽວກັນ: ວັດສະດຸທີ່ມີໂຄງສ້າງເມັດພືດທີ່ດີມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຜົນຜະລິດສູງກວ່າແລະຄວາມຢືດຢຸ່ນຂອງຄວາມເຫນື່ອຍລ້າກວ່າວັດສະດຸທີ່ມີໂຄງສ້າງເມັດຫຍາບ; ການປິ່ນປົວການເສີມສ້າງຫນ້າດິນມີຊີວິດຄວາມເຫນື່ອຍລ້າສູງກວ່າການປິ່ນປົວທີ່ບໍ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງ; ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ roughness ດ້ານຂອງອຸປະກອນການ, ຕ່ໍາຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມກົດດັນ, ແລະສູງ fatigue ຄວາມເຂັ້ມແຂງ; ວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມບົກຜ່ອງດ້ານໂລຫະຍັງຈະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເມື່ອຍລ້າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຄວາມເຫນື່ອຍລ້າໃນຕອນຕົ້ນຂອງພາກຮຽນ spring. ພາກຮຽນ spring ຄື້ນທີ່ຜະລິດດ້ວຍເຫລໍກພາກຮຽນ spring ທໍາມະດາມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ດີ, ການນໍາໄຟຟ້າ, ແລະທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່. ພາຍໃຕ້ອຸນຫະພູມປົກກະຕິ (ອຸນຫະພູມ 200), ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຄວາມເຫນື່ອຍລ້າຂອງພາກຮຽນ spring ແມ່ນຢູ່ໃນຂອບເຂດປົກກະຕິ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເມື່ອອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງພາກຮຽນ spring ຈະຄ່ອຍໆຫຼຸດລົງ, ແລະປະກົດການລົ້ມເຫຼວຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ວັດສະດຸສະແຕນເລດທີ່ປຸງແຕ່ງເປັນຄື້ນພາກຮຽນ spring ມີຄວາມເຫນື່ອຍລ້າສູງແລະທົນທານຕໍ່ການຜ່ອນຄາຍ, ໃນຂະນະທີ່ສະແຕນເລດຍັງມີຄວາມຕ້ານທານ corrosion ສູງ, ບໍ່ມີແມ່ເຫຼັກແລະລັກສະນະອື່ນໆ. ໂດຍທົ່ວໄປ, ສະແຕນເລດຈະລົ້ມເຫລວໃນເວລາທີ່ອຸນຫະພູມສູງກວ່າ 400, ແຕ່ສະແຕນເລດພິເສດມີຄວາມຕ້ານທານ corrosion ສູງ, ບໍ່ມີແມ່ເຫຼັກແລະລັກສະນະອື່ນໆ, ແລະເຖິງແມ່ນວ່າໃນເວລາທີ່ອຸນຫະພູມເຮັດວຽກເຖິງ 650, ມັນຍັງມີຄວາມຕ້ານທານສູງຕໍ່ການຜ່ອນຄາຍແລະຄວາມເຫນື່ອຍລ້າ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນວັດສະດຸທີ່ບໍ່ສາມາດທົດແທນໄດ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມການເຮັດວຽກພິເສດ.

ສີ່, ການປ້ອງກັນຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຄວາມເມື່ອຍລ້າຂອງພາກຮຽນ spring ຄື້ນ

ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນສູດການຄິດໄລ່ການໂຫຼດ ແລະຄວາມກົດດັນສໍາລັບຄື້ນຟອງ. ພວກເຮົາສາມາດນໍາໃຊ້ສູດເຫຼົ່ານີ້ເພື່ອອອກແບບຄວາມກົດດັນຂອງຄື້ນຟອງທີ່ຈະນໍາໃຊ້ໃນສະພາບຄວາມກົດດັນຕ່ໍາ, ເຮັດໃຫ້ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ fatigue ຂອງ springs ຄື້ນຫນ້ອຍລົງ.

(1) ສູດການຄຳນວນສຳລັບຄື້ນຟອງຊັ້ນດຽວ: f=PKDm/Ebt3N4*ID/OD

S=3IIPDm/4bt2N2;

(2) ສູດການຄຳນວນສຳລັບຊຸດຫຼາຍຊັ້ນ ຫຼື ຮູບແບບຄື້ນສູງສຸດເຖິງຈຸດສູງສຸດ: f=PKDm3Z/Ebt3N4*ID/OD;

S=3IIPDm/4bt2N2

(3) ປະເພດຈຸດສູງສຸດຫຼາຍຊັ້ນ, ທີ່ເອີ້ນກັນວ່າ ຮັງ ຫຼືຂະຫນານປະເພດ waveform ສູດການຄິດໄລ່ພາກຮຽນ spring; F=PKDm3/Ebt3N4Z*IDOD;

S=3IIPDm/4bt2N2Z;

ບ່ອນທີ່: f=displacement; P=ໂຫຼດ; K=ຄ່າສຳປະສິດຫຼາຍປີ້ນ; Dm=ເສັ້ນຜ່າສູນກາງສະເລ່ຍ; Z=ຈໍານວນຂອງການຫັນ; E=ໂມດູລສຕິກ; b = ຄວາມກວ້າງຂອງວັດສະດຸ;

t = ຄວາມຫນາຂອງວັດສະດຸ; N=wenumber; ID=ເສັ້ນຜ່າສູນກາງພາຍໃນ; OD=ເສັ້ນຜ່າສູນກາງນອກ; S = ຄວາມກົດດັນງໍ; ໂດຍຜ່ານການທົດສອບຄວາມເຫນື່ອຍລ້າໃນຄື້ນຟອງ, ພວກເຮົາພົບວ່າຊີວິດຄວາມເຫນື່ອຍລ້າຂອງຄື້ນຟອງແມ່ນຫຼາຍກ່ວາ 500,000 ເທື່ອ, ປົກກະຕິເກີນ 1 ລ້ານເທື່ອ. ເສັ້ນຜ່າສູນກາງພາຍນອກ D=137mm, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງພາຍໃນ d=125mm, ຄວາມຫນາ t=0.8mm, ສູງສູງສຸດ H=6mm, ແລະການເຄື່ອນຍ້າຍເຮັດວຽກ 3.5mm, ມູນຄ່າຂອງກໍາລັງເຮັດວຽກ F=1225N. ສະເພາະຂອງພາກຮຽນ spring ຄື້ນນີ້ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍວິສາຫະກິດປິໂຕເຄມີສໍາລັບຫຼາຍກ່ວາສາມປີ, ແລະຊີວິດຂອງພາກຮຽນ spring ໄດ້ບັນລຸເຖິງ 1.8 ລ້ານເທື່ອ, ແລະບາງເຖິງແມ່ນວ່າມີຊີວິດທີ່ສູງຂຶ້ນ.

ດັ່ງນັ້ນ, ເມື່ອອອກແບບຄື້ນຟອງ, ພວກເຮົາຄວນເລືອກຄວາມສູງສູງສຸດທີ່ສົມເຫດສົມຜົນແລະຄວາມຫນາຂອງວັດສະດຸໂດຍອີງໃສ່ການໂຫຼດແລະການຍົກຍ້າຍ, ຄວບຄຸມຄວາມກົດດັນຂອງຄື້ນຟອງ, ແລະນໍາໃຊ້ຕົວເລກຄື້ນທີ່ສາມາດປັບໄດ້ເພື່ອຄວບຄຸມຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຄວາມເຫນື່ອຍລ້າຂອງພາກຮຽນ spring ຄື້ນ.