Упругие свойства рессорного подвешивания оценивают с помощью силовых характеристик и коэффициентом жесткости или коэффициентом гибкости (гибкостью). Кроме того, рессоры и пружины характеризуются геометрическими размерами. К основным размерам (рис. 1) относятся: высота рессоры или пружины в свободном состоянии без груза Н св и высота под грузом H гр, длина рессоры, диаметр пружины, диаметр прутка, число рабочих витков пружины. Разность между Н св и H гр называется прогибом рессоры (пружины) f . Прогиб, полученный от спокойно лежащего на рессоре груза, называется статическим. У листовых рессор для более удобного измерения прогиб определяется размерами Н св и H гр около хомута. Гибкие свойства рессор (пружин) определяются одной из двух величин:
С другой стороны, пружина с переменной скоростью не имеет такой же скорости пружины по всей ее осевой длине. Диаграмму ниже. 
Знакомая пружина переменной скорости представляет собой конусообразную пружину сжатия, наиболее часто встречающуюся в батарейных коробках. Полностью сжатая высота может быть такой же низкой, как диаметр одного провода. У пружин с переменной скоростью также есть дополнительное преимущество быть устойчивым к боковому и менее склонным к выпучиванию.
- коэффициентом гибкости (или просто гибкостью);
- коэффициентом жесткости (или просто жесткостью).
Рис. 1 - Основные размеры рессор и пружин
Прогиб рессоры (пружины) под действием силы, равной единице, называется гибкостью f 0:
где Р - внешняя сила, действующая на рессору, Н;
f - прогиб рессоры, м.
Важной характеристикой рессоры является ее жесткость ж , которая численно равна силе, вызывающей прогиб, равный единице. Таким образом,
План воспитательной работы с детьми, нуждающимися в оздоровлении
Само собой разумеющееся по его названию, постоянная сила пружины требует почти той же силы, независимо от того, как долго удлиняется. Постоянные пружины силы также называются часовыми пружинами. Этот тип пружины обычно представляет собой спиральную ленту из пружинной стали, используемую в противовесных приложениях, такую как регулировка высоты для мониторов, и вы предположили, что это часы.
ж = P/f.
Для рессор, у которых прогиб пропорционален нагрузке, справедлива равенство
P = ж f.
Жесткость - величина, обратная гибкости. Гибкость и жесткость рессор (пружин) зависят от их основных размеров. При увеличении длины рессоры или при уменьшении числа и сечения листов гибкость ее увеличивается, а жесткость уменьшается. У пружин с увеличением среднего диаметра витков и их числа и с уменьшением сечения прутка гибкость увеличивается, а жесткость уменьшается.
Спрингс можно также классифицировать по тому, как они сделаны. Первой весной, которая приходит в голову большинства людей, является, вероятно, металлическая пружинная пружина, также известная как винтовая пружина. Однако существует много других типов. Даже резиновую ленту можно считать пружиной переменной скорости, так как она хранит механическую энергию.
Легкие цилиндрические пружины изготавливаются путем формирования металлических проволок на намоточной машине. Пружины, которые оторвались от намоточных машин, не имеют упругих свойств. Их нужно нагревать до высокой температуры, чтобы снять напряжение, а затем погасить, чтобы создать память формы.
По величине жесткости и прогиба пружины или рессоры определяется линейная зависимость между ее прогибом и силой упругости P = ж f, представленная графически на (рис. 2). Диаграмма работы цилиндрической пружины, не имеющей трения (рис. 2, а), изображается одной прямой линией 0А, соответствующей как нагружению пружины (возрастанию Р), так и ее разгрузке (уменьшению Р). Жесткость в этом случае величина постоянная:
Напротив, при изготовлении тяжелых пружинных пружин проволока нагревается до наматывания. По существу, детали из листового металла, они могут быть сделаны путем штамповки. Однако есть также спиральные плоские пружины, такие как пружины часов и спиральные пружины. Они также нуждаются в тепловой обработке для памяти формы.
Обработанные пружины и пружины используются для тяжелых условий эксплуатации с высокими требованиями к прочности и точности. Как следует из названия, механические пружины изготавливаются на токарных станках и мельницах. 
Пластиковые или композитные пружины обычно встречаются в агрессивных средах, таких как производство продуктов питания, медицинское и морское применение. Из-за ползучести они должны использоваться только в периодических циклах. По сравнению с металлическими пружинами, они являются относительными новичками в пространстве, а поставки не столь многочисленны.
ж = P/f∙tg α.
Пружины переменной жесткости (апериодические) без трения имеют диаграмму в виде линии 0АВ (рис. 2, б).
Рис. 2 - Диаграммы работы пружин (а, б) и рессоры (в)
При работе листовой рессоры возникает трение между ее листами, что способствует затуханию колебаний подрессоренного экипажа и создает более спокойное его движение. В то же время слишком большое трение, увеличивая жесткость рессоры, ухудшает качество подвешивания. Характер изменения силы упругости рессоры при статическом нагружении изображен на (рис. 2, в). Эта зависимость представляет замкнутую кривую линию, верхняя ветвь которой 0A 1 показывает зависимость между нагрузкой и прогибом рессоры при ее нагружении, а нижняя А 1 А 2 0 - при разгрузке. Разница между ветвями, характеризующими изменение сил упругости рессоры при ее нагружении и разгрузке, обусловливается силами трения. Площадь, ограниченная ветвями, равна работе, затраченной на преодоление сил трения между листами рессоры. При нагрузке силы трения как бы сопротивляются увеличению прогиба, а при разгрузке препятствуют выпрямлению рессоры. В вагонных рессорах сила трения увеличивается пропорционально прогибу, так как соответственно возрастают силы прижатия листов друг к другу. Величина трения в рессоре обычно оценивается так называемым коэффициентом относительного трения φ, равным отношению силы трения R тр к силе Р, создающей упругую деформацию рессоры:
Отзывы строителей о крепеже бруса на узел сила
Теперь, когда вы получили паузу всех этих типов пружин, вы, возможно, захотите попробовать. Спиральные пружины и некоторые типы плоских пружин доступны во многих размерах и материалах, которые вы, скорее всего, найдете, что подходит для вашего приложения в каталоге.
По конструктивному исполнению
Вот несколько отличных мест для источников исходных пружин. Если вам нужна особая весна, вернитесь в ближайшее время, чтобы проверить наше руководство по дизайну пружин. При заказе сжатых пружин - укажите следующую информацию как можно полнее. Ранняя или левая рана. Максимальная сплошная длина. Как определить скорость для компрессионных пружин.
- Свободная длина, Максимум, Минимум.
- Контрольный диаметр, максимальный наружный диаметр.
- Стиль концовок.
Величина силы трения связана с прогибом f и жесткостью рессоры ж , обусловленной ее упругими свойствами, зависимостью
15. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ВИТЫХ ПРУЖИН
РАСТЯЖЕНИЯ
И СЖАТИЯ
(лабораторная
работа № 15)
Цель работы : исследование зависимости изменения деформации пружин растяжения и сжатия от геометрических и силовых параметров, ознакомление с типами пружин, их конструкциями.
Отклоните пружину примерно на 20 процентов от имеющегося отклонения и измерьте нагрузку и длину пружины. Отклоните пружину примерно на 80 процентов от имеющегося отклонения и измерьте нагрузку и длину пружины. Твердая высота определяется как длина пружины при достаточной нагрузке для приведения всех катушек в контакт с соседними катушками, а дополнительная нагрузка вызывает дальнейшее отклонение. Твердая высота должна определяться пользователем как максимальная, при этом фактическое количество катушек пружины определяется производителем пружины.
Краткие теоретические сведения
Пружины используются в различных машинах и приборах. При помощи их создается постоянная сила нажатия и натяжения между деталями машины или прибора (во фрикционных передачах, муфтах тормозах и.т.п), виброизоляция, автоматизация ударов (амортизаторы, буферы, рессоры и т.п), аккумулирование энергии с последующим использованием пружины как двигателя (часовые и прочие пружины), измерение сил (в динамометрах и других измерительных приборах).
Волновые пружины с соприкасающимися вершинами
Поскольку квадратный или прямоугольный провод наматывается, поперечное сечение провода слегка деформируется в трапецеидальную или трапециевидную форму, что значительно увеличивает значительную высоту. Изменение размеров является функцией индекса пружины и толщины материала.
Материалы для изготовления пружин
Существует четыре основных типа пружин сжатия, как показано выше. Конкретный тип контуров влияет на высоту тона, твердую высоту, количество активных и полных катушек, свободную длину и характеристики посадки пружины. Кроме того, углы спирали, прилегающие к торцевым змеевикам, не будут иметь равномерной конфигурации и закрытия, и эти пружины не могут быть свернуты так точно, чтобы позволить всем катушкам одновременно закрываться под нагрузкой. В результате этих эффектов концевой катушки скорость пружины имеет тенденцию отставать от начальных 20 процентов диапазона отклонения, часто значительно меньше, чем рассчитывается.
По форме и конструкции пружины бывают витые, цилиндрические и конические, тарельчатые, кольцевые, стержневые, блочные, спиральные, плоские, рессоры.
По виду нагружения различают пружины растяжения, сжатия, кручения и изгиба.
Примерная классификация пружин по указанным признакам приведена на (рис. 15.1)
В машиностроении чаще используются пружины из круглой проволоки, так как они дешевле других, лучше работают на кручение. Пружины с витками квадратного и прямоугольного сечения (рис. 10.1,в ) применяют при больших нагрузках, а также когда из-за сложности навивки пружины нужно вырезать из трубы. Это пружины сжатия. В массовом и крупносерийном производстве витые пружины изготавливают на специальных станках-автоматах. В остальных случаях производят на токарных станках.
В качестве торцевого сиденья во время первой ступени отклонения скорость пружины поднимается до расчетного значения. В контракте коэффициент пружины для конечных 20 процентов диапазона отклонения имеет тенденцию увеличиваться по мере того, как катушки постепенно закрываются. Скорость пружины по центральным 60% диапазона отклонения по существу линейна. Если возможно, в этом диапазоне должны быть указаны критические нагрузки и скорости, которые могут быть увеличены примерно до 80 процентов от общего отклонения с помощью специальных методов производства.
Технология навивки зависит от индекса изготовляемой пружины. Для пружин с витками круглого сечения индекс , где D – средний диаметр пружины и d – диаметр проволки. Чем меньше индекс c , тем труднее навивать пружины. Обычно c = 4 – 12.
Пружины заневоливают с целью повышения их несущей способности. Заневоливание – это технологический прием, заключающийся в том что, пружину на определённое время (6 – 48 ч) предельно нагружают до соприкосновения витков при этом в наружных наиболее нагруженных слоях витков возникают остаточные деформации (остаточные напряжения), по знаку противоположные рабочим, в результате чего наибольшие суммарные напряжения снижены.
Однако эти методы существенно влияют на стоимость производства и обычно необоснованны. Плотность концов, шлифовка и степень подшипника. Плоскость сжатия пружин сжатия влияет на то, как осевое усилие, создаваемое пружиной, может быть перенесено в смежные части в механизме. Существуют некоторые типы применений, где открытые концы могут быть полностью подходящими. Однако, когда пространство позволяет, закрытые концы обеспечивают большую степень прямоугольности и уменьшают возможность спутывания с небольшим увеличением стоимости.
С закрытыми концами степень прямоугольности зависит от соотношения диаметра проволоки и среднего диаметра катушки. Неогранные пружины с низким индексом имеют меньшую прямоугольность, в то время как бесступенчатые пружины с высоким индексом имеют большую прямоугольность. Сжатые пружины с закрытыми концами могут часто хорошо работать без шлифования, особенно при размерах проволоки менее 0, 020 дюйма или весовых индексах, превышающих.
Пружины сжатия навивают так называемой открытой навивкой, обеспечивающей определенный зазор между витками (рис. 15.1, б , в , г ).
Рис.
15.1 Классификация пружин
Пружины растяжения делают с закрытыми витками, плотно прилегающими друг другу (рис. 15.1, а ).
Многие приложения требуют шлифования концов, чтобы обеспечить больший контроль над прямоугольниками. Среди них - приложения, в которых указаны высокопроизводительные пружины, требуются необычайно близкие допуски на нагрузку или скорость, сплошная высота должна быть минимизирована, требуются точные посадки и равномерное давление в подшипниках, а тенденция к выпучиванию должна быть уменьшена.
Поскольку пружины сжатия являются гибкими, а внешние силы имеют тенденцию наклонять концы, трудно справиться с экстремальной прямоугольностью. Сжимающие пружины могут быть указаны для шлифовального квадрата в негладном состоянии или квадратного под нагрузкой, но не в обоих условиях с какой-либо степенью точности. Когда требуется прямоугольность при определенной нагрузке или высоте, она должна быть указана.
Чтобы витки плотно прилегали, проволку в прочесе навивания натягивают, подвергая её тем самым упругой деформации растяжения. Такая навивка называется закрытой. При снятии готовой пружины с оправки происходит упругая отдача материала, пружина раздается в диаметре, и витки настолько плотно прилегают друг к другу, что вся пружина приобретает предварительное натяжение, вследствие чего увеличивается её несущая способность.
Хорошо пропорциональные, высококачественные пружины сжатия, которые указаны с закрытыми и заземленными концами, должны иметь пружинную проволоку на концах, равномерно конусообразную от полного диаметра проволоки до наконечника. Небольшой зазор, который иногда открывается во время шлифования, допустим между замкнутой концевой катушкой и соседней катушкой. Поверхность подшипника, обеспечиваемая шлифованием, должна охватывать не менее 240 градусов концевых катушек. Результаты будут значительно отличаться от этих номинальных достижимых значений с пружинами в меньших размерах проволоки или с более высокими показателями.
Пружины растяжения диаметром до 3 мм обычно выполняют с прицепами в виде изогнутых витков (рис. 15.2, а , б ). В метах отгиба концентрируются напряжения, что снижает несущую способность пружины. Поэтому для ответственных сильно напряженных пружин применяют прицепы с коническим переходом (рис.15.2, в ), закладные прицепы с заделкой (рис. 15.2, г) и крепления с помощью пластин (рис. 15.2, д ). Наиболее совершенно крепление ввертными винтовыми пробками с крючками (рис.15.2, е ) для пружин с диаметром проволки свыше 5 мм.
В общем, нецелесообразно придерживаться общего правила относительно «степени подшипника», поскольку возможности процесса зависят от индивидуальной конфигурации пружин сжатия. Графическая схема спецификаций для компрессионных пружин. Пружины и родниковая вода уже давно являются источником увлечения и интриги. В древние времена философы и ученые ошибочно полагали, что источники образуются, когда соленая вода из океанов перемещается в туннелях под землей, очищается и поднимается на поверхность суши.
Пружины часто считались таинственными и были предметом значительного фольклора. Римский архитектор по имени Витрувий предложил принятую сегодня теорию. Он предположил, что источники подпитываются осадками и таянием снега, которые просочились в землю и снова появились в другом месте. С тех пор многочисленные исследования подтвердили теорию Витрувия.
Для того чтобы нагрузка на пружину сжатия передавалась по оси пружины и чтобы уменьшить напряжения изгиба концевых винтов, их поджимают к соседним виткам, а торцевые поверхности пружины шлифуют перпендикулярно её оси.
Пружины сжатия, у которых 
(длина пружины в свободном состоянии), в
процессе работы могут выпучиваться (рис. 15.3, а
), поэтому их необходимо
ставить на оправки или монтировать в направляющих стаканах (рис. 15.3, в
)
(реже – большего числа) вложенных одна в другую цилиндрических пружин.
Уменьшают габариты конструкции.
В более поздние времена источники использовались для общественных объектов купания, общественного водоснабжения, частных водоснабжения и полива скота. Пружины в штате Миннесота использовались для домашних хозяйств для фермерских домов, молочных домов, амбаров и животноводческих танков.
Весна возникает, когда грунтовые воды появляются на поверхности суши. Пружины встречаются в различных формах и классифицируются по типу пород, в котором происходит весна, как образуется пружина, сколько воды вытекает из пружины, температуре воды и если поток воды изменяется от сезона к сезону. Некоторые источники могут попадать в более чем одну классификацию.
Применяются также многожильные пружины из двух, трёх и большего числа проволок, свитых в трос (см. сечения тросов на рис. 15.3, б ),
Конические пружины могут иметь витки круглого (рис.15.1, г ) и прямоугольного сечений с большим отношением сторон. Последние навивают из полосовой стали и называют телескопическими (рис. 15.1, д ).
Витые цилиндрические одножильные пружины
из проволки круглого сечения характеризуются следующими основными
геометрическими параметрами (рис.15.4) диаметр проволоки (сечение витка) – d
;
средний диаметр пружины – D
; индекс пружины – с
; шаг витков – t
;
угол подъёма витка – , 
; длина рабочей части пружины - ; число рабочих витков – n
.
Шаг витка, угол подъёма витков и длины рабочей части пружины рассматривают отдельно в ненагруженном и нагруженном состояниях.
Чем податливее должна быть пружина, тем большим берут индекс пружины c и число витков. Индекс пружины выбирают в независимости от диаметра проволоки в следующих пределах.
d , мм. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . до 2,5 3. . .5 6. . . 12,
c , мм. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. . . 12 4 . . . 10 4 . . . 9.
Увеличив индекс пружины, можно при той же жесткости сократить габариты пружины по длине за счёт увеличения диаметра, и наоборот, уменьшив индекс пружины, можно уменьшить диаметр пружины за счёт увеличения длины.
а б
 |
в г
д е
Рис. 15.2. Прицепы пружин растяжения: а , б – изогнутые витки; в – с коническим переходом; г , д – закладные, е – ввертные винтовые пробки.
Силовые факторы, действующие в любом
поперечном сечении пружин растяжения и сжатия, сводятся к моменту 
вектор которого перпендикулярен оси
пружины и силе действующей вдоль оси пружины (рис. 15.4).
Момент M раскладывается на крутящий Т и изгибающий М моменты:
 |
а б
 |
Рис. 15.3. Способы установки пружин сжатия: а – без оправки;
б – на оправке или в стакане; в – составные
В большинстве пружин угол подъема витков
(10 – 12.) Расчёт этих пружин можно
вести только на кручения по моменту 
пренебрегая другими силовыми факторами
ввиду их малости. Возникающее на внутренних волокнах максимальное напряжение
кручения
где
А – коэффициент, учитывающий кривизну витков, 
;
Полярный момент сопротивления сечения проволоки.
Допускаемые
напряжения кручения для пружин при статической нагрузке
приведены на рис. 15.5, где отдельные кривые относятся к пружинам из проволоки:
1 – вольфрамовой и рояльной; 2 – хромованадиевой; 3 – углеродистой, закаленной
в масле; 4 – углеродистой холоднотянутой; 5 – Монель – металла; 6 – фосфорной
бронзы; 7 – специальной латуни. При пульсирующей нагрузке с большим числом циклов
допускаемые напряжения следует принимать в 1,25 – 1,5 раза
ниже.