Slik velger du riktig strekk-fjær – guide for ingeniører | AxiSpring
Share
Strekk-fjærer er konstruert for å motstå trekkraft og returnere til sin frie lengde når lasten fjernes. De brukes overalt der to deler må holdes sammen, trekkes tilbake til startposisjon, eller der en kontrollert strekkraft kreves. Riktig valg av strekk-fjær krever forståelse for noen parametere som skiller seg fra valg av trykkfjær - særlig endetype og forspenning.
Hvordan strekk-fjærer fungerer
En strekk-fjær er viklet med viklinger i kontakt uten last. Når den strekkes, separeres viklingene og fjæren motstår strekkraften. Når lasten fjernes, returnerer fjæren til sin frie lengde.
I motsetning til trykkfjærer vikles strekk-fjærer med en innebygd forspenning - en forhåndslast bygget inn under produksjonen. Dette betyr at en liten trekkraft kreves før fjæren begynner å strekke seg. Over den terskelen øker kraften lineært med forlengelsen i henhold til fjærkonstanten.
De viktigste dimensjonene
Fri lengde (L0) - fjærens lengde i ulastet tilstand. Merk at fjæren i applikasjonen din er lengre enn dette under last. Design konstruksjonen slik at fjæren er strukket ut - ikke komprimert - under normal drift.
Ytterdiameter (D) - fjærens ytre diameter. Sørg for tilstrekkelig klaring hvis fjæren løper inne i et hull eller over en stang. For fjærer over en stang må innerdiameteren være større enn stangens diameter.
Tråddiameter (d) - trådtykkelsen. Tykkere tråd gir høyere fjærkonstant og forspenning.
Fjærkonstant - R (N/mm)
Fjærkonstanten forteller deg hvor mye ekstra kraft som kreves for hver millimeter forlengelse ut over forspenningsnivået. En fjær med R = 5 N/mm og en forspenning på 20 N krever 70 N for å strekke den 10 mm (20 N forspenning + 5 N/mm x 10 mm).
For å velge riktig konstant beregner du den totale kraften du trenger ved maksimal forlengelse, trekker fra forspenningen og deler på forlengelsesavstanden. Dette gir minimum nødvendig konstant.
Forspenning
Forspenning er den innebygde kraften som holder viklingene lukkede. Den er alltid til stede før fjæren begynner å strekke seg. For de fleste standard katalogfjærer er forspenningen oppgitt i produktdataene.
I applikasjoner der fjæren må begynne å strekke seg under svært lav kraft - for eksempel i en returmekanisme med lette laster - velg en fjær med lav forspenning. I applikasjoner der fjæren skal forbli lukket under vibrasjoner eller mindre forstyrrelser, er høyere forspenning bedre.
Endetyper
Strekk-fjærer er tilgjengelige med ulike krok- eller endekonfigurasjoner som bestemmer hvordan fjæren festes til konstruksjonen din. De vanligste typene er:
Engelsk krok (sidekrok) - den vanligste endetypen. Kroken ligger i samme plan som fjærkroppen. Enkel å feste, men krokeåpningen kan redusere den maksimale lasten fjæren tåler før kroken åpner seg.
Tysk krok (senterkrok) - kroken buer over fjærens senter. Sterkere enn den engelske kroken og mindre tilbøyelig til å åpne seg under høye laster.
Rett ende (åpen ende) - ingen krok; tråden slutter rett. Brukes der fjæren festes på annen måte - for eksempel gjennom en pinne i endeviklingen.
For de fleste industrielle applikasjoner gir den tyske kroken den beste kombinasjonen av styrke og enkel montering. Kontroller at krokeåpningen passer diameter på pinnene eller boltene i konstruksjonen din.
Materiale
AxiSpring strekk-fjærer er tilgjengelige i to hovedmaterialer:
Karbonstål (1.1200/1.0500) - standardvalget for de fleste industrielle applikasjoner. Høy styrke og lang levetid i normale miljøer.
Rustfritt stål (1.4310) - velg dette der korrosjonsbestandighet er nødvendig: fuktige miljøer, næringsmiddelindustrien eller utendørsbruk. Merk at strekk-fjærer i rustfritt stål typisk har lavere forspenning for samme dimensjoner sammenlignet med karbonstål.
Utmattingslevetid
Strekk-fjærer er mer utmattingsfølsomme enn trykkfjærer fordi kroken er et spenningskonsentrasjonspunkt. Hvis applikasjonen involverer et høyt antall lastsykluser, sjekk lasten mot fjærens maksimale strekk-kraft og hold toppbelastningene godt innenfor den oppgitte grensen. Unngå skarpe bøyer eller feiljustering ved krokfestet - dette akselererer utmattingsbrudd i kroken.
Finn riktig fjær
AxiSpring har strekk-fjærer i et bredt utvalg av ytterdiametre, tråddiametre, frie lengder og fjærkonstanter for umiddelbar levering. Bruk filtertabellen i vår samling til å søke etter ytterdiameter, fri lengde og fjærkonstant.