Особенности производства и области эксплуатации пружин сжатия

Эффективная работа любого механизма часто зависит от точности и выносливости его составляющих элементов, в том числе и пружин. Наибольшим спросом в различных конструкциях пользуются пружины сжатия, ведь именно они принимают на себя внешние воздействия, накапливают, отдают или поглощают энергию, обеспечивая исправное функционирование оборудования.

Пружины, работающие на сжатие – упругие элементы крепежа, принцип работы которых основывается на уменьшении своей длины под действием определенных нагрузок. При этом в спокойном состоянии центральные витки пружины не касаются друг друга, сохраняя расстояние шага. Такая конструкция выбрана не случайно, в данном положении витки упругого элемента способны сохранять необходимую энергию. Другой вид имеют концевые витки пружины – в процессе производства они поджимаются к соседним особым образом. Торцы пружины в процессе изготовления часто подвергаются обработке шлифованием – это необходимо для достижения определенных эксплуатационных качеств элемента.

Пружины сжатия делятся на:

• конические;
• цилиндрические;
• бочкообразные.

Для навивки пружин часто используют стальные и бронзовые сплавы, материалы из никеля или титана. Дополнительно на упругие элементы может быть нанесено особое защитное покрытие.

Наиболее распространенное применение пружин сжатия – амортизация элементов механизма. Такой вид пружин задействуется в оборудовании, станках, и, конечно же, автомобилях.

Свойства и сферы эксплуатации

К основным рабочим характеристикам пружин сжатия относятся:

• толщина сечения применяемой проволоки;
• размер витка;
• расстояние между витками.

Для подробного описания пружины сжатия применяется список физических параметров с общепринятыми обозначениями:

• d – диаметр проволоки, применяемой для навивки пружины;
• S – максимальный диаметр стержня, который может быть вставлен в пружину;
• Di – внутренний диаметр упругого элемента;
• De – внешний диаметр;
• H – расточка или минимальный размер отверстия для хода пружины;
• P – шаг или среднее расстояние между двумя ближайшими рабочими витками;
• Lc – длина в сжатом состоянии;
• Ln – допустимая длина пружины после установки;
• L0 – длина пружины в спокойном состоянии;
• количество витков – общее число витков элемента за вычетом крайних;
• R – коэффициент упругости, определяющий способность пружины противодействовать сжатию.

Изготовление пружин сжатия востребовано в тяжелой промышленности, машиностроении, сельском хозяйстве, энергетике, нефтегазодобыче, пищевой промышленности, химическом производстве, военном деле, на железнодорожных предприятиях.

Изготовление пружин сжатия

Производство пружин, работающих на сжатие, требует внимательности и должной квалификации исполнителя, привлечения высокоточного оборудования. Немаловажен и контроль качества как самого сырья, так и готовых изделий.

Изготовление пружин осуществляется двумя способами: путем холодной или горячей навивки. Первая применяется для более тонкой проволоки, чей диаметр не превышает 16 миллиметров. Для проволоки большего размера приемлемо горячее навивание.

По окончании навивки пружинный элемент проходит этап термообработки, тип которой подбирается исходя из материала изготовления. Для повышения эксплуатационных характеристик пружины дополнительно обрабатываются путем цинкования, фосфатирования, грунтования, эмалирования, дробеструйной очистки.