Пружины кручения
Пружины кручения имеют важное функциональное значение во многих отраслях промышленности (нефтегазодобывающей, приборостроительной, горнодобывающей, машиностроительной, энергетической и других). Принято выделять следующие два вида:
- торсионные, когда стержень работает на кручение. В этом случае он гораздо длиннее витой пружины;
- витые, работающие по принципу мышеловок и бельевых прищепок, а также канцелярских дыроколов, т.е. скручиваются и раскручиваются.
Пружины кручения должны воспринимать крутящий момент, в этом заключается их основное предназначение. В некоторых случаях они, как и пружины растяжения (или сжатия), имеют цилиндрическую витую конструкцию, отличаются лишь специальными прицепами. Именно этот вид чаще всего используется в технике. Это достигается путем преобразования энергии внешнего воздействия в работу упругого поворота пружинных витков относительно продольной оси.
Во избежание соприкосновения пружин при их закручивании, их принято навивать с углом подъема более 12 градусов, а межвитковый зазор должен составлять не менее 0,5 мм. Когда происходит нагрузка пружины крутящим моментом, витки испытывают изгиб, а также кручение, но в небольшой степени. Спиральную форму пружин чаще всего делают из стальной ленты.
Данные пружины изготавливаются различными способами:
- с традиционными, общепринятыми параметрами;
- с нестандартными параметрами, если заказчик предоставляет образец (либо чертежи).
Для изготовления таких пружин применяют разнообразные виды проволоки, но наибольшей популярностью пользуются: 60С2А, 55С2, 65Г, Ст70. Диаметр материала тоже выбирается в зависимости от желаемого результата – от 0,3 до 40 мм. Сохранять форму и упругость на протяжении всего срока эксплуатации пружине позволяет специальная термообработка, обязательная для всех металлов.
Пружина, работающая на кручение незаменима для накопления энергии, что происходит за счет упругой деформации от внешней нагрузки. Естественно, по прекращению действия этой нагрузки пружина приобретает прежний вид.
Необходимо отметить, что витки пружины в поперечном сечении тоже имеют разную форму: круглую и прямоугольную.
Не все витки пружины рабочие: крайние просто поджаты, а также обработаны для полного прилегания к опорным поверхностям. Все остальные элементы пружины имеют постоянный шаг, именно поэтому центры сечения располагаются в шахматном порядке.
Ценность пружин кручения зависит от многих параметров:
- с какого материала сделано продукт;
- как срочно был выполнен заказ;
- количество запрашиваемых заказчиком изделий;
- специфика конфигурации продукта.