TOPlist
facebook google+ linkedin youtube
header-print
Sekce

Novinky

Talířové pružiny versus vlnové pružiny

30.04. 2017by Admin E-konstruktér

Co jsou talířové a vlnové pružiny? Jak se liší? Jak se používají?

Talířové pružiny jsou také známé jako kuželové tlačné podložky nebo talířové podložky (podložky Belleville). Lisují se z plechu do komolého kuželovitého tvaru. Talířové podložky se nejčastěji používají pro aplikace, které potřebují vykazovat minimální průhyb při vysokých zatíženích. Tyto aplikace zahrnují ventily, západky a spojky. vlnové pružiny se vyrábějí navinutím zploštělého drátu přidáním tvaru sinusové vlny. Rozměry vlnových pružin jako například rozměr materiálu, počet závitů a počet vln na závit lze přizpůsobit specifickým požadavkům aplikace.


Otázka: Jaké jsou výhody talířových podložek?

A: Vysoké zatížení při malém průhybu umožňuje, že talířové podložky jsou s oblibou používány pro aplikace, kde je zapotřebí vysoká těsnost dotažení vysoce namáhaných šroubů tam, kde působí tepelná roztažnost, vibrace a tečení materiálu, které by mohly způsobit jejich uvolnění. Jednou z velkých výhod talířových podložek je jejich jednoduchá geometrie a nekomplikovaný způsob výroby. Toto činí jejich výrobu relativně levnou ve velkých množstvích při standardních rozměrech. Talířové podložky se dají také snadno specifikovat a nainstalovat. Technici mohou použít jedinou podložku nebo zdvojnásobit zatížení bez změny průhybu namontováním dvou podložek paralelně. Dvě podložky umístěné v sérii – to znamená s jednou v obráceném směru – se zdvojnásobí průhyb bez změny zatížení. Montéři často pro dosažení požadovaného výkonu a k vyrovnání pnutí na stejných šroubech experimentují s kombinacemi paralelních a sériových podložek.


Otázka: Jaké jsou výhody vlnových pružin?

A: Talířové podložky naskládané na sebe mohou obsahovat mnoho podložek v různých kombinacích v paralelním a sériovém uspořádání. Každá další podložka, která se přidá do stohu, představuje více času stráveného instalací metodou pokus a omyl. To přináší další riziko vzniku jedné nebo více kumulovaných chyb ve výrobě. Dokonce i sestavy na sobě naskládaných podložek, o kterých si myslíme, že by měly být identické, nemusí poskytovat totožný výkon díky odchylkám jednotlivých komponent. Na druhou stranu vlnové pružiny jsou vyráběny podle daných rozměrů, které určují jejich průhyb a zatížení. vlnové pružiny je možno si objednat s určitým počtem závitů a konfigurací pro přesný a opakovatelný výkon. Jednodílná pružina se může okamžitě instalovat bez nutnosti naskládání několika pružin na sebe. Vzhledem k tomu, že vlnové pružiny jsou stočené a zvlněny z plochého drátu, nevznikají žádné náklady na nástroje nebo likvidaci odpadů, a to i v případě, že je požadován speciální materiál. Na rozdíl od toho při návrhu konstrukčního řešení talířových podložek 

mohou vzniknout vysoké náklady na speciální nářadí a lisovací nástroje, stejně jako na potřebu materiálu při procesu lisovaní. Když aplikace vyžaduje velká zatížení s malými průhyby, je možno využít soustřednou konfiguraci vlnových pružin. U soustředného uspořádání vlnových pružin se umístí dva nebo více identických vrstev závitů vlnových pružin na sebe, čímž se efektivně zvýší tloušťka drátu ke zvýšení kapacity zatížení. Pro aplikace vyžadující velké průhyby mohou technici zvolit konfiguraci vlnových pružin „Crest-to-Crest". V této konfiguraci jsou sedla a vrcholky každého závitu v kontaktu s přilehlými závity. Každý další závit může snížit tuhost pružiny a zvýšit průhyb. Prokládané Crest-to-Crest vlnové pružiny jsou také k dispozici, když je požadováno velké zatížení a velký průhyb. Prokládání zahrnuje dvě nebo více stejných Crest-to-Crest pružin a proplétá je dohromady, takže tloušťka každého závitu je pro větší zatížení v podstatě zdvojnásobena, přičemž celkový průhyb je stále zachován. Další alternativou k talířové podložce je stočená vlnová pružina s jedním závitem vyrobena z drátu o kruhovém průřezu. Použití kulatého drátu zvyšuje zátěžovou kapacitu a umožňuje montáž pružiny do těsnějšího radiálního otvoru než talířovou podložku. Jedním z příkladů vlnové pružiny z kulatého drátu je vlnová pružina Smalley.

 


Otázka: Co je potřeba zvážit při výběru vlnové pružiny?

A: Požadované průměry dílu jsou obvykle první parametry, na které je třeba brát ohled při výběru vlnové pružiny. Toto zahrnuje možné rozměry otvoru a/nebo hřídele, ve kterých má pružina vykonávat svou funkci. Dále je důležité určit výšku a zatížení ve stlačeném stavu, stejně jako veškeré charakteristiky týkající se nekomprimované výšky dílu. Nakonec – pokud se jedná o dynamickou aplikaci – budete chtít vzít v úvahu požadovanou životnost pružiny. Toto zahrnuje výšky, mezi kterými bude probíhat cyklus pružiny, jakož i počet požadovaných cyklů. Na základě těchto specifikací může výrobce vlnové pružiny určit nejekonomičtější konfiguraci. Za účelem optimalizace konstrukčního řešení posoudí technici společnosti šířku a tloušťku drátu, počet vln na závit a počet závitů.


Otázka: Existují další charakteristiky vlnové pružiny, které je třeba specifikovat?

A: Dalším možným aspektem při rozhodování je prostředí aplikace. Extrémně vysoké nebo nízké teploty nebo velké teplotní výkyvy, vysoká vlhkost nebo vystavení vlhkosti i vystavení jiným korozivním materiálům mohou ovlivnit vaši volbu materiálu vlnové pružiny. Výrobci pružin mají pro výrobu drátu pružin na výběr řadu materiálů včetně uhlíkové oceli, nerezové oceli, slitin INCONEL, ELGILOY, Beryliové mědi a mnoho dalších. Další možností ke zvážení je to, zda díl bude vyžadovat použití koncových vyrovnávacích podložek. U dílu zakončeného vyrovnávací podložkou končí činné závity pružiny přechodem na plochý (neaktivní) závit. V některých aplikacích toto řešení odstraní určité problémy spojené s opotřebením nebo zatížením při srovnání s hladkými nedokončenými (otevřenými) konci.


Otázka: Jak si mohu vybrat tu správnou konfiguraci?

A: Konfigurace výše uvedených vlnových pružin mohou s největší pravděpodobností splnit požadavky vaší aplikace. Nicméně existuje nesmírné množství různých kombinací. S žádostmi o radu byste se měli obrátit na společnost Smalley. Najdou pro vás a vyrobí takovou vlnovou pružinu, která bude mít ty správné parametry a opakovatelný precizní výkon.


Vlnové pružiny jsou k dispozici v nejrůznějších průměrech, šířkách a počtem závitů s více možnostmi konfigurace. Jejich flexibilita umožňuje spolehlivě nahradit talířové podložky a další pružiny.


hodnocení

Diskuze

Newsletter

Chcete dostávat novinky emailem?