tekercsrugók

a tekercsrugók a rugó leggyakoribb alkalmazása a motorsportban. Miért és néhány további információ a tekercsrugókról győződjön meg róla, hogy megnézi a “tekercsrugók”cikkünket.

a rugós sebesség kiszámításának két fő módja van. Az egyik a rugó vizsgálatán és mérésén alapuló számítások. A másik a gyakorlati mérés. A gyakorlati mérés a legpontosabb forma, ha a megfelelő berendezéssel végezzük. Mindkét módszer az alábbiakban látható.

a számítási útvonal

az alábbi ábra egy tekercsrugót mutat a következő fontos paraméterekkel együtt, amelyek a rugós sebesség kiszámításához szükségesek.

a fontos paraméterek a következők:

• L = a terheletlen rugó szabad hossza (m)
• G = az anyag merevségének nyírási modulusa
• d = Huzalátmérő (m)
• D = átlagos átmérő (m)
• n = aktív tekercsek száma (egy aktív tekercs egy teljes kört söpör)

ahol:

• a szabad hossz a rugó felső oldalától a rugó felső oldaláig terjedő távolság a rugó alsó felülete, ha nincs rajta terhelés.
• a merevség nyírási modulusa az anyag típusától függ, amelyből a rugó készül. Az érték az alábbi táblázatban található. Csak annyit kell tudnia, hogy milyen anyagból készül a tavasz. Ha nem biztos abban, hogy a leggyakoribb anyag félkövér betűvel van kiemelve a táblázatban.

Material	Shear Modulus of Rigidity (G)
ANSI 1095 Spring Steel	79,300,000,000 Pa
Cold Rolled Steel	75,000,000,000 Pa
Stainless Steel	77,200,000,000 Pa

• Wire diameter is a tekercsfém vastagsága, amelyet a legpontosabban a
• átlagos átmérővel mérnek, az ábrán látható, és a tekercsrugó középpontjai közötti távolság. Ennek a számnak a legegyszerűbb módja az alábbi egyenlet
  • átlagos átmérő = teljes Rugóátmérő-Huzalátmérő
• az aktív tekercsek száma még mindig bizonytalan az iparban, hogyan kell pontos számot alkalmazni egy rugótípusra. Az alábbi ábra 4 közös stílust mutat be, amelyek a tekercsrugónak a végén vannak.

• • zárt végek
  • zárt és földelt végek
  • sima végek Föld
  • sima végek

az ipari szabvány most az, hogy a zárt végű vagy zárt és földelt végű rugónak mindkét végén egy inaktív tekercs van, ami azt jelenti, hogy az “aktív tekercsek száma” paraméterhez két tekercset kell levenni a tekercsek teljes mennyiségéről.

a sima végű rugóknak azonban nincs inaktív tekercsük, így minden egyes tekercs beleszámít az” aktív tekercsek száma ” paraméterbe.

végül a sima végű rugókat úgy tekintjük, hogy mindkét végén fél inaktív tekercs van, ami azt jelenti, hogy az “aktív tekercsek száma” paraméterhez összesen 1 tekercset távolítanak el.

nagyon fontos megérteni a rugók befejezését, mivel az aktív tekercsek száma paraméter nagy hatással lehet a számított rugós sebességre.

Az egyenlet

a mérések befejezésével itt az ideje, hogy kiszámítsa a tekercsrugó merevségét az alábbi egyenlettel.

ezért:

tehát a következő példák felhasználásával:

• g = 79,3 GPa
• d = 10,3 mm
• N = 6
• D = 68,5 mm

a gyakorlati módszer

ha hozzáfér valamilyen terhelésvizsgáló berendezéshez, akkor a gyakorlati módszer a legpontosabb lehetőség a rugós sebesség kiszámításához. Egy olyan gép, mint az alább bemutatott Tinnius-Olsen, ideális berendezés ehhez a teszthez. Ha van hozzáférése egy vagy valami hasonlóhoz, akkor helyezze be a rugót a gépre, és tömörítse 10 mm-rel. Jegyezze fel a tömörítéshez szükséges erőt ezen a ponton. Ezután nyomja össze a rugót 10 mm-es szakaszokban, rögzítve az egyes pontokhoz szükséges erőt. Ha a rugó a vizsgálat vége felé túlzott igénybevételnek indul, akkor ne nyomja tovább, mert ez károsíthatja a rugót.

az alábbi példához hasonló formátumú összes eredményével konvertálja az összes milliméteres értéket méterré. Ezután ossza meg a szükséges erőt az egyes esetekben mozgatott távolsággal. Ha az összes válasz erre hasonlónak tűnik, akkor állandó sebességű rugója van. Most összeadhatja az összes választ, és eloszthatja az eredmények számával, hogy megkapja az átlagos olvasást, amely a tavaszi Arány.

Ha a válaszok fokozatosan kisebbek vagy nagyobbak lesznek észrevehető összeggel, akkor progresszív arányú rugója van. Ha ez a helyzet az Ön számára, akkor a legjobb lenne az eredmények grafikonját ábrázolni n excel a rugós sebesség nyomon követése a tömörítés mm-jével szemben. Ez nagyon fontos információ lesz, amelyet tudni kell, amikor előterhelést alkalmaz a rugóra. Is, ha tudod, hogy mennyi az autó csökkenti, amikor ült a kerekein, akkor lehet számítani a statikus rugós sebesség a rugók menetmagasság későbbi felhasználás céljából.

Laprugók

a laprugó rugósebességének kiszámítása sokkal összetettebb, mint egy tekercsrugó esetében. Ennek oka a laprugókra alkalmazható változók száma, például; levélvastagság, szélesség és kúposság, végkorlátozási variációk vagy a középen kívül alkalmazott terhelés stb. Ezért a legpontosabb módszer a levélrugó merevségének mérésére gyakorlatilag. A közeli válaszhoz azonban használhatja a számítási útvonalat is, ahol néhány közelítést kell elvégezni.

a számítási útvonal

a laprugónak két fő típusa van az autóipari alkalmazásokban. Ezek “egylevelű parabolikusak “és”laminált Laprugók”. Ez utóbbi gyakoribb a modern alkalmazásokban. Az alábbi képek a különböző típusokat mutatják.

egylevelű parabolikus

laminált laprugó

két egyenlet vonatkozik a laprugókra. Az egyik a hajlítási feszültség formula annak biztosítására, hogy a maximális terhelés ne feszítse túl az anyagot. A másik a rugós merevség. Ez a szám fontos a további számításokhoz. Az egylevelű parabolikus rugó egyenletei a következők:

és:

ahol:

• L = a leghosszabb laprugó teljes hosszának fele (m)
• F = az alvázra az egyes rögzítési pontoknál kifejtett erő (általában a tengelypontnál alkalmazott terhelés fele) (m)
• b = laprugó szélessége a középpontban (m)
• t = a laprugó függőleges mélysége azon a középponton, ahol a tengelyhez csatlakozik (m)
• e = az anyag Youngs modulusa (Pa) (lásd az alábbi táblázatot)
• x = rugó elmozdulása függőlegesen (m)

a laminált laprugó egyenletei kissé eltérnek, és a következők:

és:

ahol:

• L = a leghosszabb laprugó teljes hosszának fele (m)
• F = az alvázra az egyes rögzítési pontoknál kifejtett erő (általában a tengelypontnál alkalmazott terhelés fele) (m)
• b = laprugó szélessége a középpontban (m)
• n = egymásra rakott levelek száma
• n’ = levelek száma közvetlenül a rugóvégeken
• t = a laprugó függőleges mélysége azon a középponton, ahol a laprugó a tengelyhez csatlakozik (m)
• E = Youngs modulus az anyaghoz (pa) (lásd az alábbi táblázatot)
• x = rugós elmozdulás függőlegesen (m)

Youngs modulus táblázat Common Materials

Material	Youngs Modulus (E)
ANSI 1095 Spring Steel	207,000,000,000 Pa
Cold Rolled Steel	186,000,000,000 Pa
Mild Steel	210,000,000,000 Pa

The Practical Route

a Laprugók merevségének mérésére szolgáló pontosabb út az, ha gyakorlatilag teszteli őket, ha megfelelő terhelési berendezéssel rendelkezik. A terhelés teszteléséhez le kell választani a tengelyt a rugóból, és el kell távolítani közvetlenül a rugó alatt. Ezután egy terhelést kell alkalmazni egy olyan eszköz segítségével, amely megméri a Newton erőben alkalmazott terhelés mennyiségét. A laprugót 10 mm-es lépésekben kell eltéríteni a rögzített rugó mozgatásához szükséges erővel. Minden egyes lépésnél az erőt el lehet osztani az elmozdulással, hogy az alábbi egyenlet segítségével megadjuk a rugós sebességet. Ha a számok nagy eltérést mutatnak, és minden alkalommal növekednek az alábbi egyenlet használata után, akkor a rugónak progresszív sebessége van, és egy grafikont kell ábrázolni az excel-ben, hogy megmutassák, milyen sebesség van jelen az elmozdulás minden pontján, mivel ez pontosabb lesz, mint egy egyenlet használata.

ahol:

• F = erő (N)
• x = elmozdulás (M)

hogyan lehet átalakítani metrikus angolszász

Ha inkább a tavaszi árak szempontjából font és hüvelyk, akkor használja az alábbi konverziós egyenlet változtatni az eredmény formájában Newton méterenként font per hüvelyk.

hasonlóképpen, ha szeretné átalakítani font per inch a Newton per méter, akkor adja meg a font per inch értéket, ahol azt mondja, az alábbi példa, és én fog a Newton per méter választ.

Hogyan adhatunk rugós sebességeket több rugóhoz

két konfiguráció létezik, amelyekben több rugó jön be. Az egyik soros rugók, a másik párhuzamos rugók. Egy autó lehet tekinteni, hogy rugók párhuzamosan, mert ha megnézzük az első tengelye egy autó minden kerék, mint a saját rugó ható az első a jármű, hogy összesen két rugó működik egymás mellett. Ez párhuzamossá teszi őket.

rugók sorozatban

az alábbiakban néhány példát mutatunk be arra vonatkozóan, hogy mikor lehet egy rugót sorozatban figyelembe venni.

amikor két vagy több rugót helyeznek egymásra, a kombinált rugósebesség mindig kisebb lesz, mint a legpuhább rugóé. Ennek oka az, hogy hatékonyan még több tekercset adott a lágyabb rugóhoz (N), ami csökkenti az Általános rugós sebességet. Az egyes rugók rugósebességét először ismerni kell, mielőtt az alábbi egyenlet felhasználható lenne a rugók teljes rugósebességének kiszámításához. Ha két rugót használnak sorozatban, akkor az alábbi egyenlet használható:

ahol:

• k total = kombinált rugósebesség
• K1 = alsó rugósebesség
• K2 = felső rugósebesség

ha kettőnél több rugó van sorozatban, akkor a következő rugó folyamatosan hozzáadható az összes rugó egyenletéhez; például 4 egymásra rakott rugós rugó esetén egymás fölött az egyenlet az alábbi lenne:

rugók párhuzamosan

a rugók párhuzamosan néhány módon is elérhetők. Az alábbi képek néhány példát mutatnak arra, amikor a rugókat párhuzamosan lehet figyelembe venni.

a rugók párhuzamosak, ha mindig megosztják a terhelést. A párhuzamos rugók összetett sebességét sokkal könnyebb kiszámítani, mint a Soros rugókat, mivel a rugós sebességeket egyszerűen összeadják. Az alábbi egyenlet használható a párhuzamos rugók teljes effektív rugósebességének kiszámításához:

stb.

a 2.rész jövő heti megjelenése előtt kérjük, olvassa el a “Hogyan állítsuk be és állítsuk be a Gördülésgátló rudakat” című cikket is, hogy megtudja, hogyan kell kiszámítani a gördülésgátló rugók arányát.