Стальная пружина на сжатие

Обновлено: 14.05.2024

Строгое соблюдение технологии изготовления пружин является залогом их длительной эксплуатации и отсутствия трудностей при их использовании. Пружина сжатия представляет собой высокотехнологичное изделие, над производством которого должны трудиться опытные и высококвалифицированные инженеры-конструкторы и технологи. Не менее важно располагать современным оборудованием и инновационными технологиями.

Работа агрегата, где запланирована установка упругих элементов, зависит от нескольких факторов:

грамотного расчета изделий;
подбора материала под заданные характеристики и особенности применения пружины;
точности изготовления;
применяемого оборудования;
выбранной технологии.

Мы представляем вашему вниманию каталог пружин сжатия с оптимальными параметрами характеристик, изготовленных в строгом соответствии с передовой технологией. Мы гарантируем высокое качество упругих элементов и их продолжительный период эксплуатации.

Конструктивные особенности:

В процессе использования, эти упругие элементы воспринимают внешнюю нагрузку по направлению продольной оси. При этом между соседними витками предусмотрены просветы. В процессе приложения внешней нагрузки, происходит деформация изделия с сокращением его длины. Деформация пружины происходит до того момента, пока соседние витки не вступят в плотный контакт, а просветы между ними полностью исчезнут. Как только внешнее воздействие будет отменено, пружины сжатия восстанавливают свои первоначальную длину и внешний вид.

Параметры и вид детали определяются:

диаметром применяемых прутков;
необходимым количеством витков;
размерами шагов навивки;
заданным диаметром.

Наибольшей популярностью пользуются упругие элементы цилиндрической винтовой формы с одинаковым диаметром изделия по всей длине. Подобные детали востребованы в различных отраслях, включая приборо- и машиностроение, газо/нефтедобычу, горнопромышленную отрасль и многие другие.

Помимо классической, цилиндрической пружины сжатия могут принимать бочкообразную, конусную и более сложные формы. Шаг витков бывает постоянным и переменным. Навивка осуществляется по направлению часовой стрелки или против него.

Особенности изготовления:

Чтобы упругие элементы эффективно справлялись с выполнением возложенной на них функции, они должны отвечать нескольким требованиям (согласно гост). Это касается повышенной прочности, пластичности, упругости, выносливости и релаксационной стойкости.

Чтобы придать готовой продукции желаемые параметры, необходимо:

грамотно подбирать материал;
с особой тщательностью провести расчеты;
строго придерживаться технологии изготовления.

Качественные упругие элементы отвечают требованиям ГОСТ и техзаданию, поступившему от заказчика. Характеристики и размеры изделий могут соответствовать одному из тех классов точности. У высокоточных разновидностей пружин величины допустимых отклонений параметров не превышают 5%.

Детали должны иметь высокую чистоту поверхности. Наличие царапин и прочих дефектов категорически недопустимо, поскольку это сказывается на надежности и прочности упругого элемента.

Где приобрести?

Мы предлагаем купить пружины сжатия, полностью соответствующие положениям ГОСТ, для применения в различных сферах. Мы гарантируем высокие технические характеристики продукции, поскольку строго контролируем качество продукции. Закажите упругие элементы с необходимыми вам параметрами с оперативной доставкой.

Пружины сжатия

Одни из самых распространенных пружин, используются во многих отраслях промышленности.

Для максимального удобства заказчиков мы предлагаем онлайн-расчет пружины сжатия. Просто укажите необходимые параметры изделия, воспользовавшись формой заказа, представленной на странице. Для изготовления пружин сжатия используются легированная высокоуглеродистая стальная проволока и пруток с диаметром 0,2 - 14 мм, что позволяет создавать широкий спектр изделий с различными характеристиками – жесткостью, прочностью, коэффициентом сжатия и т.д.

Благодаря упругости и способности сохранять форму пружины сжатия поглощают и аккумулируют механическую энергию, а также противодействуют продольно-осевой нагрузке. Эти особенности позволяют использовать их в предохранительных, нагнетательных и опорных клапанах, редукторах, амортизаторах, подвесках, регуляторах давления, тормозных и фиксирующих устройствах.

Сферы, в которых используют пружины сжатия:

машиностроение;
приборостроение;
электроэнергетика;
металлургия

Как работают пружины сжатия?

Пружины сжатия уменьшаются по длине при продольно-осевой нагрузке, их витки смыкаются вплотную друг к другу. Когда нагрузка исчезает, они возвращаются в прежнее положение, и пружина восстанавливает свою длину.

Какие пружины сжатия можно заказать у нас?

В зависимости от конкретных механизмов, сферы применения и условий эксплуатации вам могут понадобиться разные пружины: они будут отличаться по форме, размеру и способу крепления.

Мы производим цилиндрические, конические, бочкообразные пружины сжатия, а также пружины сложной формы по чертежам заказчика.

В зависимости от способа установки мы изготавливаем:

Пружины с поджатыми и шлифованными опорными витками или без поджатия и шлифовки;
пружины для фиксации в направляющей гильзе или на направляющем стержне;
с опорными витками, центрированными на направляющей;
с опорными витками большего или меньшего диаметра для фиксации в пазах.

Производство пружин сжатия возможно из:

углеродистой патентированной, рояльной проволоки;
легированных сталей;
стальной термообработанной проволоки;
закаленной проволоки;
нержавеющей проволоки;
кремнемарганцевой бронзы;
хромоникелевых сплавов;
жаропрочной пружинной проволоки;
прецизионного сплава с заданными свойствами упругости;
жаропрочных никелевых сплавов;
высокопрочных титановых сплавов.

В зависимости от условий эксплуатации мы покрываем пружины сжатия защитным или декоративным покрытием:

химическое фосфатирование;
химическое оксидирование;
цинкование;
кадмирование;
никелирование;
электрополирование;
лакокрасочные и полимерные порошковые покрытия.

Как понять, какие пружины нужны?

При выборе формы, размера, материала, а также жесткости, прочности и других параметров пружины мы ориентируемся на условия и особенности эксплуатации:

характер прилагаемой нагрузки;
особенности посадочного пространства пружины;
рабочую температуру;
агрессивное воздействие окружающей среды.

После получения необходимой информации наши специалисты выполнят расчет конструкции пружины и согласуют его с вами.

Виды пружин сжатия и их параметры

Пружины сжатия наиболее применяемый вид в современной промышленности и автомобилестроении. Благодаря своей конструкции такой вид изделий имеет высокую чувствительность к прикладываемым усилиям, поэтому довольно часто они являются частью манометрической техники и весовых приборов.

Основное назначение пружин сжатия – это накопление энергии, которая вырабатывается в процессе ее сжимания, необходимой для последующего противостояния прикладываемой нагрузке. После окончания воздействия внешних сил изделие восстанавливает свою начальную форму.

Виды пружин сжатия

По конфигурации исполнения различаются следующие виды пружин сжатия:

цилиндрической формы, которые имеют постоянный интервал между витками;
цилиндрической формы, интервал между витками – сменный;
в форме бочонка; ;
клепсидра.

Для изготовления данных изделий используются определенные марки пружинных сплавов: 60С2А, 55С2, 65Г, Ст70. Диаметр применяемой проволоки (круглой формы) варьируется в диапазоне 0,3-40 мм. Включение термообработки в технологический процесс производства позволяет получать изделия, сохраняющие свою форму и упругие свойства в течение всего времени применения.

Параметры пружины сжатия

Для описания соответствующих характеристик пружины сжатия используются следующие параметры:

диаметр проволоки, используемой для изготовления изделия (d);
усредненное значение диаметра пружины (D);
индекс – отношение среднего диаметра пружины к диаметру проволоки (c = D/d);
количество включаемых в работу витков (n0);
длина рабочей части пружины (H0);
угол поднимания винтовой линии (γ = arctg(p/πD0));
расстояние между витками, шаг (p = H0/ n).

Пружины сжатия, конструкции

Цилиндрические пружины

Наиболее распространенный вид используемых пружин имеет форму цилиндра. Для корректной работы данного вида пружины сжатия особенное значение уделяют конструкции крайних витков изделия. Форма этих узлов должна соответствовать определенным параметрам:

плоскость конечного витка должна иметь ровную форму, которая позволяет равномерно распределить опорное усилие, быть перпендикулярной к осевой линии изделия. Такие конструкционные особенности позволяют получить приложение нагрузки в полном объеме, а не одной точке; крайние витки в обязательном порядке изготавливаются в форме законченного кольца, что позволяет избежать смещения нагрузки от центра пружины (появления перекоса); конструкционное исполнение пружинного изделия своей формой должно максимально помогать определению центровки при его установке в опорных деталях.

Конические пружины

Используются в случаях, когда требуется увеличение показателя жесткости с повышением силы сжатия. Данная способность обусловлена разницей диаметров имеющихся витков. Первыми в деформацию включаются самые крупные элементы пружины, которые ложатся на опорную плоскость и тем самым исключаются из рабочего цикла. Жесткость оставшейся пружины многократно увеличивается в связи с уменьшением ее длины и диаметра оставшихся задействованных витков.

Призматические пружины

Находят свое применение в узкой специализации. Например, прямоугольная форма данного изделия широко применяется в подаче патронов заряженных в магазин автоматического оружия. Данная форма пружины имеет крайне нестабильную устойчивость, поэтому применяется с жестким ограничением своего положения. Для этого используются специальные направляющие элементы, которые своей формой повторяют конструкцию пружины.

Характеристики пружин сжатия

Для каждой выпускаемой пружины сжатия имеются определенные характеристики, которые учитываются при подборе места установки пружинного изделия, метода его крепления.

Жесткость

Качественный показатель, характеризующий зависимость возможной деформации изделия от прилагаемой к нему нагрузке. Для пружин сжатия деформация возрастает пропорционально приложенной силе сжимания. В графическом изображении данная зависимость имеет вид прямой линии.

Коэффициент

Указывает на отношение усредненного диаметра изделия к диаметру применяемого материала (проволоки круглого сечения). При увеличенном значении этого параметра появляется риск появления излишнего изгиба при полном сжимании пружины.

Степень нагрузки

При изготовлении пружинного изделия используемый материал подвергается воздействию скручивания, при этом получает определенную нагрузку. Во время изгибания готовое изделие также получает дополнительную нагрузку, которая игнорируется до достижения угла наклона в 10 градусов. При превышении суммарного показателя нагрузки существует риск разрушения пружинного изделия.

Количество витков

Данный параметр влияет пропорционально на величину жесткости изделия. Чем больше активных витков, тем выше показатель жесткости. Минимальное их количество не должно быть меньше двух.

Высота пружины в сжатом и в свободном состояниях

Геометрические показатели изделия, по которым определяется место его установки и способы крепления.

Направление навивки

Существуют два типа укладки витков:

Для жестко закрепленных изделий направление навивки должна быть направлена в противоположные стороны. В случае расположения пружины над резьбой направление навивки должно быть противоположно направлению резьбы.

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.

Пружина сжатия

Читайте также: