Изготовление тарельчатых пружин

Детали машин и аппаратов, подвергающиеся значительным механическим нагрузкам, оснащены пружинящими элементами для поглощения энергии. В устройствах, предполагающих наличие мощной амортизации, возможностей обычных пружин недостаточно. Для выдерживания больших нагрузок с минимальной деформацией предназначена пружина тарельчатой формы, впервые разработанная полтора столетия назад. По мере развития технологии производства промышленных крепежных изделий появились новые модификации упругих элементов в форме дисков.

Назначение, особенности

Жесткие изделия, предназначенные для больших нагрузок, представляют собой тарелку без дна. Это диск конической формы, имеющий стандартизированные размеры. Диаметр внутреннего отверстия может изменяться от 3,2 мм до 150 мм. Внешний диаметр варьируется от 6 мм до 280 мм. Соотношение внутреннего диаметра к внешнему составляет 2 к 3. В стандартных пружинах угол наклона образующей конуса – от 2° до 6°. Изготовлены диски штамповкой из стали высокого качества по стандартам. Использование сплавов, легированных добавлением хрома, молибдена и ванадия, улучшает качество пружины. Допустимо вытачивание дисков при применении в качестве материала для изготовления прутков.

По внешнему виду пружины подразделяются на следующие типы:

с осями кромок внутреннего и наружного отверстия, наклоненными по отношению к горизонтальной поверхности;
с опорной плоскостью, с осями кромок внутреннего и наружного отверстия, наклоненными по отношению к горизонтальной поверхности;
с осями кромок внутреннего и наружного отверстия, перпендикулярными по отношению к горизонтальной поверхности;
с опорной поверхностью, с осями кромок внутреннего и наружного отверстия, перпендикулярными по отношению к горизонтальной поверхности.

Опорные плоскости имеются у модификаций с толщиной диска, превышающей 1 мм. Пружины, выполненные из материала с толщиной до 1, 25 мм, механически не обрабатывают. При толщине использованного металлического сырья от 1, 25 м до 6 мм изделия подвергают обработке:

механической,
дробеструйной,
обжатием.

При толщине материала свыше 6 мм диски обрабатывают:

механически,
дробеструйным методом,
обжатием,
шлифованием.

Дополнительная механическая обработка наружных и внутренних отверстий предотвращает последующее заклинивание.

Дисковые пружины, произведенные за рубежом, имеют несколько иную классификацию. Главный показатель для группировки импортных изделий по классам – толщина. Характеристика моделей всегда представлена в сопроводительной документации. Чертежи тарельчатых пружин иллюстрируют особенности каждой модели.

Изготовление и применение

Изготовление тарельчатых пружин – процесс ответственный, регламентируется ГОСТом. Дисковые пружины подлежат к использованию в неагрессивных средах, при широком температурном диапазоне от 60 градусов мороза до 120 градусов тепла. Присутствие кислорода увеличивает вероятность окислительных процессов. Превентивно поверхность изделий защищают нанесением гальванических покрытий, промасливанием от возможных коррозионных изменений.

Правильное применение тарельчатых пружин гарантирует малую деформацию при значительных силовых нагрузках. Дисковые элементы обычно используют в виде комплексов. Если диски сориентированы в одном направлении, комплекс называют пакетом пружин. Группа разнонаправленных пакетов, одиночных пружин именуется набором. Комбинирование дисков разной толщины при разнонаправленном ориентировании позволяет варьировать амортизационные качества.

В космонавтике, авиапромышленности, при производстве механизмов для энергетики, нефтегазовых комплексов, тяжелого машиностроения незаменимы тарельчатые пружины, способные поглотить разрушительное действие толчков, вибраций, других силовых нагрузок.