Плоские спиральные пружины

Плоские спиральные пружины изготавливают из тонкой высококачественной углеродистой ленты. Применяют в качестве заводных, аккумулирующих энергию, что возможно благодаря высокой гибкости ленты, позволяющей иметь большой угол поворота валика до нескольких десятков оборотов. Пружины обычно помещают в барабан для обеспечения смазки и придания им определённых внешних размеров. В неответственныхмеханизмах используютспиральные пружины и без барабанов. Внутренний конец пружины крепят, как правило, к валику, а наружный к барабану.

КПД спиральных пружин определяется отношением работы, производимой пружиной при развёртывании к работе, затрачиваемой на заводку, и колеблется в пределах 0,6-0,7 в зависимости от смазки. Следует избегатьпружин повышенной толщины ленты, так как они работают не плавно, что ведёт к перенапряжению в материале пружины и к её поломке. Толщину ленты пружины b следует выбирать из условия, , где r – радиусвалика, на который наматывается пружина. Уравнение оси пружиннойленты, плотно навитой на валик, в полярных координатах , где ρ – текущий полярный радиус, φ- полярный угол. Начальный радиус ρ₁ соответствует углу φ₁. Конечный радиус ρ₂ соответствуетуглу φ₂ = φ₁ +2n, где n - число оборотов спирали пружины равное .

Рабочая длина ленты пружины L = .

При жёстком закреплении концов пружины в корпусе и на валике, она испытывает чистый изгиб. Напряжение изгиба ленты , где h – высота ленты, М – изгибающиймомент. Отсюда требуемая высота ленты .

Суммарный угол закручивания , где J – момент инерции сечения ленты.

Максимальный момент на валике пружины , где n_р – максимальное расчётноечисло витков пружины. n_р =n₂ – n₁, где n₂ – число витков заведенной пружины в барабане, n₁ – число витков свободной пружины (вне барабана).

Рабочее число оборотов барабана φ при расчёте следует увеличивать на 0,5-1,5 для покрытия потерь на трение.

Минимальный момент на валике пружины , где n_p.min = n – n₁; n – число витков спущенной пружины (в барабане).

Дата добавления: 2014-01-20