پیکربندی های مختلف قلاب و حلقه برای فنرهای کششی پیچشی فولادی ضد زنگ چیست؟

را فنر کششی پیچشی فولادی ضد زنگ یک جزء مکانیکی بسیار یکپارچه است. عملکرد و طول عمر آن نه تنها به هندسه و مواد سیم پیچ، بلکه به طور مهمی به طراحی قلاب ها/حلقه ها بستگی دارد. قلاب رابط بین فنر و مکانیسم اتصال است، و آن را به منطقه ای تبدیل می کند که بیشتر مستعد تمرکز تنش است. شکل آن مستقیماً نصب فنر، تعادل بار و عمر خستگی نهایی را تعیین می کند.

1. انواع قلاب/حلقه پایه و استانداردهای ساخت

قلاب ها و حلقه ها ساختارهای مشخصی از خانواده فنرهای اکستنشن هستند. برای فنرهای کششی پیچشی، علیرغم توانایی آنها در کنترل گشتاور و کشش، طراحی قلاب آنها از سیستم طبقه بندی فنرهای کششی استفاده می کند که اغلب ملاحظاتی را برای نیازهای نصب فنر پیچشی در بر می گیرد.

1.1 حلقه های بسته

حلقه های بسته رایج ترین و سنتی ترین شکل هستند که انتهای سیم یک دایره کامل و بسته را تشکیل می دهد.

• حلقه استاندارد / حلقه ماشین: این سبک پایه است. دهانه قلاب (در صورت وجود) عموماً بر محور مرکزی سیم پیچ ها عمود است.

• حلقه مرکزی: دهانه قلاب با خط مرکزی فنر در یک راستا قرار دارد و به نیروی کششی اجازه می دهد تا مستقیماً در امتداد مرکز فنر عمل کند. این به حفظ Force Alignment کمک می کند. این برای کاربردهای با سرعت بالا یا دقیق که به حداقل نیروهای جانبی نیاز دارند، حیاتی است.

• حلقه جانبی: دهانه قلاب از خط مرکزی منحرف می شود. معمولاً در شرایطی استفاده می شود که فنر باید به یک نقطه نصب جانبی متصل شود.

1.2 حلقه های توسعه یافته

همانطور که از نام آن پیداست، حلقه های توسعه یافته ساختارهایی هستند که از انتهای سیم پیچ های فنری خارج می شوند.

• حلقه آلمانی: با شعاع خمشی کوچکتر و طول امتداد متوسط ​​مشخص می شود که در نتیجه ساختاری فشرده ایجاد می شود.

• حلقه انگلیسی: با شعاع خمشی بزرگ‌تر مشخص می‌شود که انتقال نرم‌تری را ارائه می‌دهد. از نظر تئوری، این طرح استرس را بهتر توزیع می کند، اما به فضای نصب بیشتری نیاز دارد.

2. فرم های قلاب/حلقه ویژه و ملاحظات کاربردی

علاوه بر انواع استاندارد، طراحان اغلب اشکال مختلف قلاب مخصوص را برای برآوردن الزامات اتصال و عملکرد خاص، بهینه سازی نصب فنر و کارایی کار سفارشی می کنند.

2.1 قلاب درج رشته ای

این فرم مستقیماً از سیم فنر خم نمی شود. در عوض، انتهای سیم پیچ کاهش یافته یا مسطح می شود و یک درج رزوه ای در جای خود تعبیه شده یا جوش داده می شود.

• ویژگی: به فنر اجازه می دهد تا مستقیماً از طریق رزوه ها به اجزای دستگاه متصل شود و تنش اولیه قابل تنظیم و موقعیت دقیق نصب را امکان پذیر می کند. اغلب در تجهیزات خودکاری که نیاز به تنظیم مکرر یا موقعیت یابی با دقت بالا دارند استفاده می شود.

2.2 قلاب چرخشی

در کاربردهایی استفاده می شود که فنر نیاز به درجه مشخصی از چرخش یا نوسان زاویه ای در هنگام تنش دارد.

• طراحی: دهانه یا هندسه قلاب با ساختار خاصی طراحی می‌شود که به نقطه اتصال اجازه می‌دهد تا در طول فرآیند گسترش، تغییر مکان زاویه‌ای کوچکی در اطراف محور خود یا نقطه محوری داشته باشد.

2.3 قلاب پیچشی دوبل

اگرچه در درجه اول برای فنرهای پیچشی استفاده می شود، اما در برخی کاربردهای ترکیبی کششی پیچشی، انتهای سیم فنری به عنوان دو بازوی متضاد طراحی می شود.

• عملکرد: این دو بازو می توانند به اجزای مکانیکی مختلف متصل شوند که امکان اعمال مستقل یا متعادل کردن نیروی کششی و گشتاور را فراهم می کند. این به ویژه برای مکانیسم های پیوند پیچیده مناسب است.

3. تأثیر حیاتی طراحی قلاب بر عملکرد فنر

را form of the hook is much more than a matter of aesthetics or installation convenience; it is the primary factor determining the reliability and fatigue life of the stainless steel torsion tension spring.

3.1 عامل تمرکز استرس

این مهم ترین پارامتر در طراحی است. ناحیه انتقال منحنی قلاب نقطه ای است که در آن تمرکز تنش در کل فنر شدیدتر است.

• ضربه: شعاع خمشی کوچکتر (به عنوان مثال، یک قلاب بیش از حد تیز) منجر به ضریب تمرکز تنش بالاتر می شود و فنر را در این نقطه مستعد شکستگی می کند. حلقه انگلیسی به طور کلی نسبت به حلقه آلمانی برتری دارد زیرا شعاع بزرگتر آن انتقال تنش هموارتر را فراهم می کند.

• مزیت فولاد ضد زنگ: مواد فولادی ضد زنگ (مانند 304 یا 316) دارای انعطاف پذیری و استحکام کششی عالی هستند. با این حال، تحت تمرکز استرس بسیار بالا، زندگی خستگی همچنان تسریع خواهد شد. بنابراین، طراحی قلاب باید به دقت نسبت بین قطر سیم را در نظر بگیرد (د) و شعاع خمش (R) .

3.2 کشش اولیه و کویل های فعال

را hook design affects the spring's active coil count and Initial Tension.

• کویل‌های فعال: قلاب‌ها به‌عنوان کویل فعال محاسبه نمی‌شوند، اما روش اتصال آن‌ها به بدنه کویل به‌طور غیرمستقیم بر راندمان انتقال بار تأثیر می‌گذارد.

• کشش اولیه: فرآیند ساخت قلاب (معمولاً شکل‌دهی سرد) بر تنش پسماند انتهای سیم‌پیچ تأثیر می‌گذارد که به نوبه خود بر مقدار کشش اولیه نهایی تأثیر می‌گذارد. کنترل دقیق زاویه شکل گیری و طول قلاب کلید مدیریت تحمل کشش اولیه است.

3.3 بارگذاری جانبی و طول عمر

قرار گرفتن قلاب روی خط مرکزی فنر به طور مستقیم تعیین می کند که آیا بارگذاری جانبی در طول کار فنر رخ می دهد یا خیر.

• حلقه مرکزی: به طور ایده آل فقط کشش محوری را بدون نیروهای جانبی ایجاد می کند که منجر به حداقل سایش و حداکثر طول عمر می شود.

• حلقه خارج از مرکز: در طول کشش، یک نیروی جزء جانبی ایجاد می کند، که می تواند باعث ساییده شدن فنر به میله های راهنما یا دیواره های سوراخ نصب شود، سایش را تسریع کرده و عمر خستگی را کاهش دهد.