EN
Burilish prujinalari avtomobil qismlari, uy avarasi, sanoat uskunalari, tibbiy jihozlar va kundalik texnikada keng qo'llaniladigan, bevosita kerakli mexanik komponentlardir. Chiziqsimon kuchga bardosh beradigan siqilish va cho'zilish prujinalaridan farqli o'laroq, burilish prujinalari burilish momentiga chidab, burilish energiyasini saqlaydi va ozod qiladi; bu esa qayta tiklash, burish va mahkamlash funksiyalarini amalga oshirish imkonini beradi.
1. Burilish prujinalari uchun asosiy moment formulasi
T = (E × d⁴ × θ) / (3660 × D × N)
Hisoblash aniqligini ta'minlash uchun barcha parametrlar birlashtirilgan sanoat standarti birliklarida ifodalangan bo'lishi kerak. Batafsil ta'riflar quyida keltirilgan:
-
E (Elastiklik moduli) : Spring materialining Yong moduli. Oddiy uglerodli poʻlat va zanglamaydigan poʻlatdan tayyorlangan springlar uchun E = 206000 MPa (odatdagi spring materiallari uchun doimiy qiymat)
-
θ (Burgulanish burchagi) : Yuk ostida springning samarali aylanish burchagi, birlik: daraja (°)
-
N (Faol chulgʻamlar soni) : Burgulangan springning samarali ishlaydigan chulgʻamlari (yopiq oxirgi chulgʻamlar va samarasiz chulgʻamlar hisobga olinmaydi)
Amaliy muhandislik qoʻllanilishlarida biz odatda burgulangan springning burilish tezligini (bir darajaga toʻgʻri keladigan momentni) , yaʼni springning 1 daraja aylanish uchun talab qilinadigan momentni hisoblashimiz kerak. Bu parametr springni tanlash va konstruktiv loyihalashda ancha intuitivdir.
K = Burgulangan springning burilish tezligi, birlik: N·mm/°
3. Qadam-qadam torsion prujinasi momentini hisoblash misoli
-
Prujina materiali: 304 martabali korroziyaga chidamli poʻlat (E = 206000 MPa)
-
Oʻrtacha aylanma diametri D = 12 mm
-
Ishchi burilish burchagi θ = 90°
1-qadam: Prujinaning qattilik koeffitsiyenti K ni hisoblang
K = (206000 × 16) / 175680
2-qadam: Yakuniy ishchi momentini T ni hisoblang
Bu torsion prujinasining 90° burilish burchagida yakuniy chiqish momenti 1688,4 N·mm.
Hisoblash formulasi asosida torsion prujinasi momentini belgilovchi asosiy omillarni umumlashtirish mumkin; bu sizga prujinalarni moslashtirish va sozlashda yoʻl koʻrsatadi:
Moment prujina oʻqining diametrining kubiga toʻgʻri proporsional simon diametrining to'rtinchi darajasi . Bu eng nozik parametr. Sim diametrida kichik o'sish, buruvchi momentni keskin oshiradi. Masalan, bir xil sharoitda sim diametrini ikki baravar oshirish, momentni 16 marta oshiradi.
Moment spiraldan o'tgan doira diametriga teskari proporsional. Spiraldan o'tgan doira diametri qanchalik katta bo'lsa, chiqish momenti shunchalik kichik bo'ladi; doira diametri qanchalik kichik bo'lsa, buruvchi kuch shunchalik katta bo'ladi.
Faol spirallar soni momentga teskari proporsional. Faol spirallar soni ko'p bo'lsa, buruvchi spiral yumshoqroq va moment kichikroq bo'ladi; faol spirallar soni kam bo'lsa, spiral qattiqroq va moment kattaroq bo'ladi.
Turli xil spiral materiallari turli xil E qiymatlarga ega. Yuqori mustahkamlikdagi alohida qotishma simli po'lat oddiy uglerodli po'latga nisbatan yuqori elastik modulga ega, shuning uchun bir xil o'lchamda kattaroq moment beradi.
Amaliy hisoblash va qo'llashda ko'plab loyihalashchilar xatolarga yo'l qo'yadilar va natijada spiral mahsulotlari sifat talablarga javob bermaydi. Quyida asosiy ehtiyotkorlik choralari umumlashtirilgan:
-
Bukilish burchagi doirasini boshqaring : Burilish prujinalari xavfsiz burilish burchagi doirasiga ega. Ortiqcha bukilish (loviyada belgilangan chegarani oshirish) plastik deformatsiyaga sabab bo'ladi va doimiy moment yo'qotilishiga olib keladi. Odatdagi xavfsiz bukilish doirasi 0–180°.
-
Chidamlilik yo'qotilishini hisobga oling : Uzoq muddat va tez-tez ishlaydigan prujinalar uchun dastlabki hisoblashda 5–10% moment zaxirasi ajratilishi kerak, chunki chidamlilik sikllaridan keyin moment pasayishi sodir bo'ladi.
6. Tez-tez beriladigan savollar (FAQ)
Prujina qattikligi (K) — prujinaning doimiy xususiyati bo'lib, har bir gradus burilishga to'g'ri keladigan momentni ifodalaydi; moment (T) esa o'zgaruvchan qiymat bo'lib, bukilish burchagiga qarab o'zgaradi. Qattiklik prujina moment chiqish ko'rsatkichlarini belgilaydi.
Ushbu standart formula bir xil sim diametrli va muntazam aylanma oraliqli barcha oddiy silindrik burilish prujinalari uchun qo'llaniladi. Bu formula maxsus shaklli burilish prujinalari, o'zgaruvchan diametrli prujinalar va standartdan tashqari maxsus buyurtma prujinalari uchun qo'llanilmaydi; ular uchun aniqlashni cheklangan elementlar usuli bilan amalga oshirish kerak.
Agar buruvish momenti yetarli bo'lmasa: sim diametrini mos ravishda oshiring, aylanma diametrini kamaytiring yoki faol aylanmalar sonini kamaytiring. Agar buruvish momenti juda katta bo'lsa: sim diametrini kamaytiring, aylanma diametrini oshiring yoki faol aylanmalar sonini oshiring.
Ming bo'lmagan holda buruvish prujinasi buruvish momentini hisoblash usuli Prujina loyihalash, tanlash va moslashtirishning asosidir. Ushbu qo'llanmada keltirilgan standart buruvish momenti formulasi va prujina tezligi formulasi yordamida ko'pchilik oddiy buruvish prujinalari uchun aniq nazariy hisob-kitoblarni bajarishingiz mumkin. To'g'ri buruvish momentini hisoblash prujina muvaffaqiyatsizligini samarali oldini olishga, jihozlar ta'mirlash xarajatlarini kamaytirishga va mexanik tuzilmalarning barqarorligini oshirishga yordam beradi.