Где есть стальные пружины

Обновлено: 28.04.2024

Итак, нужно ответить, где используются пружины. Для того, чтобы ответить на данный вопрос, нужно знать, что это такое. Пружиной называют упругий элемент предназначенный для накопления и поглощения механической энергии. Изготавливают пружины, как правило на специальных пружинонавивочных станках из различных материалов, чаще из специальных сортов стали. Свои ответы на заданный автором вопрос, я изложу в такой последовательности -

возвратная пружина в стрелковом оружии
в кроватях, матрасах, креслах
в автомобильных амортизаторах
дверные пружины
в часовых механизмах
в дверных ручках.

Правильные ответы на вопрос Где используют пружины? в популярной игре 100 к 1 будут следующими:

Матрас - этот ответ поможет вам заработать 40 очков.
Кровать/Диван - этот ответ заслуживает 80 очков.
Машина/Автомобиль - за этот вариант ответа вам будет зачислено 120 очков.
Часы - этот ответ принесёт вам 160 очков.
Ручка - этот вариант ответа поможет заработать вам 200 очков.
Механизм - этот вариант ответа добавит на ваш счёт 240 очков.
Дверь - этот вариант ответа добавит на ваш баланс 280 очков.
Амортизатор - данный вариант ответа принесёт вам максимальное количество баллов, а именно 320. Это самый непопулярный ответ.

Игра "100 к 1" (мобильная версия). Чтобы победить в этой игре, нужно правильно ответить на вопрос "Где используются пружины?". Вот правильные ответы на этот вопрос в абсолютно правильной последовательности, благодаря которой выиграть в этой игре не составит труда:

1. матрас;

2. кровать/диван;

3. машина/автомобиль;

4. часы;

5. ручка;

6. механизм;

7. дверь;

8. амортизатор.

Если вы ответите на вопрос "Где используются пружины?" именно так, как написано выше, то обязательно выиграете в этой игре.

Вот все верные ответы на вопрос, где могут использоваться пружины - ответы, правильные для игры сто к одному, мобильная версия.

матрас;
кровать/диван;
машина/автомобиль;
часы;
ручка;
механизм;
дверь;
амортизатор.

Насколько я знаю, пружины используются в механических часах, ежедневный завод которых и предполагает скручивание пружины. Кроме того, пружины в автомобилях гасят удары от неровности дороги и выступают в качестве амортизатора.

матрас
кровать / диван
машина / автомобиль
часы
ручка
механизм
дверь
амортизатор

Такой вопрос задавался в игре "100 к 1". Ответы были следующие:

1.МАТРАС - ответ стоит 40 баллов.

2.КРОВАТЬ / ДИВАН - ответ стоит 80 баллов.

3.МАШИНА / АВТОМОБИЛЬ - ответ стоит 120 баллов.

4.ЧАСЫ - ответ стоит 160 баллов.

5.РУЧКИ - ответ стоит 200 баллов

6.МЕХАНИЗМ - ответ стоит 240 баллов.

7.ДВЕРИ - ответ стоит 280 баллов.

8.АМОРТИЗАТОР - ответ стоит 320 баллов.

100 к 1. Где используются пружины? Ответы на игру:

первое место - М А Т Р А С.

второе место - К Р О В А Т Ь / Д И В А Н.

третье место - М А Ш И Н А.

четвертое место - Ч А С Ы.

пятое место - Р У Ч К А.

шестое место - М Е Х А Н И З М.

седьмое место - Д В Е Р Ь.

восьмое место - А М О Р Т И З А Т О Р.

Пружины используются в различных механизмах. Чтобы не повторяться, я советую ознакомиться с правильными ответами постоянных игроков всем знакомой и всеми любимой игры 100 к 1:

матрас;
кровать/диван;
машина/автомобиль;
часы;
ручка;
механизм;
дверь;
амортизатор.

Пружины используются в матрасе. Также можно отметить кровать или диван. Пружина может быть в машине или автомобиле. В часах бывают пружины. Также есть ручки с пружинами. Можно добавить вариант про механизм. Другие варианты в игре: дверь, амортизатор.

В диванах, кроватях используются. Они еще скрипеть могут потом от старости.

Еще в механизмах различных пружины устанавливают. В шариковых ручках часто бывает пружинка. Дверь бывает с пружиной, чтобы закрывалась сама.

Первый вариант - пружины могут использоваться для МАТРАСОВ. Дав такой вариант ответа можно получить 40 очков.

Второй вариант - В КРОВАТЕ или ДИВАНЕ, тоже используются пружины. Ответив так, вы получите 80 очков.

Третий вариант - это МАШИНА или АВТОМОБИЛЬ. Дав такой вариант ответа можно получить 120 очков.

Четвертый вариант - пружины могут использоваться в ЧАСАХ. Если вы ответите, именно так, то получите 160 очков.

Пятый вариант - В РУЧКЕ, используется пружина. Ответив так, вы получите 200 очков.

Шестой вариант - в различных механизмах используется пружина. За данный вариант ответа можно получить 240 очков.

Седьмой вариант - это ДВЕРЬ. Если вы ответите, именно так, то получите 280 очков.

Восьмой вариант – в АМОТРИЗАТОРЕ может использоваться пружина. За данный вариант ответа можно получить 320 очков.

Марки пружинной стали - свойства и сфера применения

К конструкционным углеродистым или высокоуглеродистым относят сталь рессорно - пружинную. Для придания ей узконаправленных свойств легируется в небольших количествах 2-3 элементами, в общей сумме до 2,5 %. Но применение этих марок сталей не ограничивается только изготовлением пружин. Называют эту группу так, из-за того, что название это наиболее сильно отражает их главную особенность — упругость.

Характеристики пружинных сталей

Пружинные стали характеризуются повышенным пределом текучести (δ_В) и упругости. Это важнейшая характеристика металла — выдерживать механические нагрузки без изменений своей первоначальной формы. Т.е. металл, подвергающийся растяжению или наоборот сжатию (упругой деформации), после снятия с него действующих сил, должен оставаться в первоначальной форме (без остаточной деформации).

Марки и область применения пружинной стали

По наличию дополнительных свойств пружинная сталь подразделяется на легированную (нержавеющую) и углеродистую. За основу легированной стали берется углеродистая с содержанием С 65-85 % и легируется 4 основными элементами, всеми или выборочно, каждый из которых вносит свои особенности:

хром;
марганец;
кремний;
вольфрам.

Хром — при концентрации более 13 % работает на обеспечение коррозионной стойкости металла. При концентрации хрома около 30 % изделие может работать в агрессивных средах: кислотной (кроме серной кислоты), щелочной, водной. Коррозионная пружинная сталь всегда легируется вторым сопутствующим элементом — вольфрамом и/ или марганцем. Рабочая t до 250 °C.

Вольфрам — тугоплавкое вещество. При попадании его порошка в расплав, образует многочисленные центры кристаллизации, измельчая зерно, что приводит к повышению пластичности без потери прочности. Это привносит свои плюсы: качество такой структуры остается очень высоким при нагреве и интенсивном истирании поверхности. При термической обработке этот элемент сохраняет мелкозернистую структуру, исключает разупрочнение стали при нагреве (в процессе эксплуатации) и дислокацию. Во время закалки увеличивает прокаливаемость, в результате чего структура получает однородность на большую глубину, что в свою очередь увеличивает эксплуатационный срок изделия.

Марганец и кремний — обычно участвуют в легировании обоюдно, причем соотношение всегда увеличивается в пользу марганца, примерно до 1,5 раз. Т. е. если содержание кремния 1 %, то марганец добавляется в количестве 1,1-1,5 %.

Тугоплавкий кремний является не карбидообразующим элементом. При попадании его в расплав одним из первых принимает участие в кристаллизации, выталкивая при этом карбиды углерода к границам зерен, что соответственно приводит к упрочнению металла.

Марганец можно назвать стабилизатором структуры. Одновременно искажая решетку металла и упрочняя его, марганец устраняет излишнюю прочность кремния.

В некоторые марки сталей (при работе изделия в высокотемпературных условиях, при t выше 300 ºC) в сталь присаживают никель. Он исключает образование карбидов хрома по границам зерен, которые приводят к разрушению матрицы.

Ванадий также может являться легирующим элементом, его функция похожа на действие вольфрама.

В пружинных марках оговаривается такой элемент как медь, содержание ее не должно превышать 0,15 %. Т. к. являясь легкоплавким веществом, медь концентрируется на границах зерен, снижая прочность.

К пружинным маркам относят: 50ХГ, 3К-7, 65Г, 65ГА, 50ХГФА, 50ХФА, 51ХФА, 50ХСА, 55С2, 55С2А, 55С2ГФ, 55ХГР, 60Г, 60С2, 60С2А, 605, 70, 70Г ,75, 80, 85, 60С2ХА, 60С2ХФА, 65С2ВА, 68А, 68ГА, 70Г2, 70С2ХА, 70С3А, 70ХГФА, SH, SL, SM, ДМ, ДН, КТ-2.

Марки такой стали используются для изготовления не только пружин и рессор, хотя это основное их назначение, которое характеризует основное свойство. Их применяют везде, где есть необходимость предать изделию упругость, одновременно пластичность и прочность. Все детали, которые изготавливают из этих марок, подвержены: растяжению и сжатию. Многие их них испытывают нагрузки, периодически сменяющие друг друга, причем с огромной циклической частотой. Это:

корпуса подшипников, которые испытывают в каждой точке сжатие и растяжение с высокой периодичностью;
фрикционные диски, испытывающие динамические нагрузки и сжатие;
упорные шайбы, основное время они испытывают нагрузки на сжатие, но к ним можно присовокупить и резкое изменение на растяжение;
тормозные ленты, для которых одним из главнейших задач является упругость при многократно повторяющемся растяжении. При такой динамике с усиленным старением и износом более прочная сталь (с меньшей упругостью) подвержена быстрому старению и внезапному разрушению.

Тоже касается и шестерней, фланцев, шайб, цанг и т. д.

Маркировка

Пружинно-рессорные стали можно сгруппировать по позициям:

нелегированные с содержанием углерода 65-85 % — недорогая сталь общего назначения;
марганцево-кремниевые — наиболее дешевая с высокими физико-химическими показателями;
хромо-марганцевые — нержавеющая сталь, работает в агрессивных средах при t -250 +250 C;
дополнительно легированные и/или вольфрамом, ванадием, бором — представляют собой стали с повышенным ресурсом работы благодаря однородной структуре, отличным соотношением прочности и пластичности благодаря измельченному зерну и выдерживает высокие механические нагрузки. Используются на таких объектах как ЖД транспорт.

Маркировка пружинных сталей проводиться следующим образом. Разберем на примере 60С2ХФА:

60 — процентное содержание углерода в десятых долях (углерод не указывается в буквенном значении);
С2 — буквенное обозначение кремния с индексом 2, обозначает увеличенное стандартное содержание (1-1,5 %) в 2 раза;
Х — наличие хрома до 0,9-1 %;
Ф — содержание вольфрама до 1 %;
А — добавленный буквенный индекс А в конце маркировки обозначает минимальное содержание вредных примесей фосфора и серы, не более 0,015 %.

Производство

В зависимости от дальнейшей обработки и окончательно вида детали, сталь поставляется в листах, проволоке, шестигранниках, квадратах. Высокие эксплуатационные качества изделия обеспечиваются 2 составляющими:

структурой металла, которая определяется химическим составом и последующей обработкой;
наличием в структуре неметаллических включений, точнее минимальным количеством и размерами, что устраняется на этапе выплавки и разливки;
формой детали (спираль, дуга) и ее размерами, что определяется расчетным методом.

При растягивании пружины, внутренние и наружные стороны витков испытывают различные степени нагрузки: внешние меньше подвержены растяжению, в то время как внутренние испытывают наибольшую степень деформации. Тоже касается и концов пружины: они служат местом крепления, что увеличивает нагрузку в этих и граничащих местах. Поэтому разработаны марки стали, которые предпочтительно используются на сжатие либо растяжение.

Термомеханическая обработка

Все без исключения пружинные стали повергаются термомеханической обработке. После нее прочность и износостойкость способна увеличиться в 2 раза. Форму изделию придают в отожженном состоянии, когда сталь имеет максимально возможную мягкость, после чего нагревают до 830-870 С и охлаждают в масляной или водной среде (только для марки 60 СА). Полученный мартенсит отпускают при температуре 480 ºC.

Все требования и рекомендации к этому виду стали описаны в ГОСТ 14959-79. На их основании предприятием разрабатываются более детальные технологические листы, которые отвечают узким параметрам.

Где используются пружины?

Пружины сжатия ГОСТ • Пружина на сжатие

Пружины сжатия - самые популярные из выпускаемых пружин. Изготавливаются методом холодной навивки для упругой деформации в месте их применения.

На нашем производстве налажен выпуск пружин сжатия высокой точности, изготовленных по ГОСТ как со стандартными параметрами (часть есть в наличии на складе), так и нестандартными характеристиками (согласно образцам, либо чертежам клиентов).

Целевые расчеты основных параметров пружин происходят на нашем пружинном калькуляторе.

Сфера применения пружин сжатия очень обширна и охватывает практически все области промышленности.

"Уралметаллресурс" тщательно относится к выбору материалов и процессу изготовления цилиндрических пружин сжатия.

Поэтому используется специальная пружинная сталь круглого сечения с диаметрами прутка, соответствующими действующим ГОСТ и DIN.

Как мы изготовливаем пружины по чертежам

Конфигурации пружин сжатия

Конфигурации самые простые.

Их предназначение – поглощать и аккумулировать механическую энергию.
Зазора между витками (его еще называют шагом витков) достаточно для упругого деформирования и эффективного противодействия приложенной нагрузке упругим элементом пружинной проволоки.

Для равномерности усилий по оси торцовки опорных витков, пружины изготавливаются с соблюдением следующих параметров рабочих витков.

Разновидность пружин зависит от:

диаметра D используемого прутка;
количества витков;
размеров межвиткового шага;
заданного диаметра.

Особенности конечных витков пружин сжатия

Для правильной работы пружин сжатия большое значение имеет конструкция конечных витков. Форма конечных витков должна отвечать следующим условиям:

поверхность контакта между конечными витками и опорными деталями должна быть плоской и перпендикулярной к оси пружины во избежание точечного приложения нагрузки;
площадка контакта должна по возможности представлять собой полное кольцо во избежание внецентренного приложения нагрузки;
конструкция конечных витков должна обеспечивать правильное центрирование пружины и опорных деталях.

Поскольку число рабочих витков определяет упругую характеристику пружины, важно четко разграничить рабочие и опорные витки.

Отличительный признак опорных витков состоит в том, что опорные витки не совершают перемещений относительно поверхностей, на которые опирается пружина. Опорные витки свободного конца пружины перемещаются вместе с опорной тарелкой, опорные витки неподвижного конца пружины неподвижны.

Границей между рабочими и опорными витками принято считать точку начала соприкосновения витков в свободном состоянии пружины.

Число опорных витков, не может быть меньше 1, если желательно избежать ослабления ближайшего рабочего витка.
На практике чаще всего делают 1,5 опорных витка на каждую сторону пружины. У длинных пружин и у пружин, подверженных действию циклических нагрузок, число опорных витков доводят до 2—2,5.

Устойчивость пружин

При большой длине пружины возникает опасность потери продольной устойчивости, т. е. выпучивания пружины в сторону.

Для пружин с осевой нагрузкой, с хорошо направленными центрирующими элементами, обеспечивающими параллельность торцов пружины при рабочем ходе, предельное отношение высоты L пружины в свободном состоянии к среднему диаметру D пружины, при котором пружина еще сохраняет устойчивость, равно ≈5; для пружин с шарнирно установленными центрирующими элементами L/D = 2,5.

Если по конструктивным условиям не удается исключить применение длинных пружин, необходимо предусматривать специальные меры против потери устойчивости:

Однако введение дополнительного центрирующего пояска в средней части пружины сопряжены с повышением трения и опасностью износа витков пружины

Этот способ сопряжен с увеличением габаритной длины установки вследствие введения дополнительных опорных витков на участках расположения плавающих центрирующих элементов.

Читайте также: