Для чего применяются пружины сжатия: сферы и задачи

Пружины сжатия — это один из самых востребованных видов упругих элементов в промышленности. Их основная функция — поглощение и накопление энергии деформации при воздействии внешней силы. Такие пружины широко применяются в машиностроении, станкостроении, железнодорожной и нефтегазовой отрасли, в сельхозтехнике, а также в автоматике и контрольно-измерительном оборудовании. За счет упругой деформации пружины она способна возвращаться в исходное состояние после снятия нагрузки, обеспечивая стабильную работу узлов и механизмов.

Наиболее распространена прямая пружина сжатия цилиндрической формы. Обычно наматывается в спираль с постоянным диаметром, хотя может быть свернута в другие необходимые формы: коническая, вогнутая, выпуклая (песочные часы или бочкообразная) или другие формы по заказу. Пружины сжатия также применяются в сборочных единицах с высокой цикличностью, где важна точность восстановления длины, минимальная остаточная деформация и стойкость к усталостным нагрузкам. В B2B-сегменте такие компоненты чаще всего закупаются для реализации сложных инженерных проектов — от систем амортизации до клапанных механизмов.

Из чего изготавливают пружины сжатия: материалы и свойства

Правильно подобранный материал определяет срок службы и рабочие характеристики пружины сжатия. Наиболее востребованными являются легированные стали, а также нержавеющие сплавы с повышенной коррозионной стойкостью. В специфических условиях применяются жаропрочные, немагнитные материалы. Подбор основывается на расчете жесткости пружины, допустимой деформации и силы сжатия пружины. Важными параметрами являются модуль упругости, предел текучести и максимальное рабочее напряжение. Для изделий, работающих в агрессивной среде, могут применяться специальные покрытия и термическая обработка. Это позволяет добиться высокой энергии упругой деформации пружины при стабильной величине сжатия. Мы изготавливаем пружины сжатия в соответствии с ГОСТ 16118-70 и другими стандартами.

Типы торцов:

Поджат и шлифован – последний виток на каждом конце пружины поджат, чтобы коснуться предыдущего витка и создать плоское основание.
Поджат и нешлифован – концы пружины не шлифуются, только поджимаются к предыдущему витку.
Неподжат и шлифован – витки на концах пружины остаются открытыми, сохраняя спиральную форму пружинного механизма, но начало и конец шлифуются для устойчивого основания.
Спираль – витки на концах пружины остаются открытыми, сохраняя спиральную форму пружинного механизма. Такой вариант дешевле, т.к. не поддается дополнительной обработке.
На заказ – торцевое оформление исполняется по чертежам на заказ.

Для производства пружин под заказ используется сталь:

65Г, ст.70 и т.д. по ГОСТ 9389-75
60С2А, 51ХФА и т.д. по ГОСТ 14963-78
1.4301, 1.4310 и 1.4462 по EN10270-3-2001
12Х18Н10Т, 08Х18Н10 и т.д. по ГОСТ 18143-72
ст.10, ст.08, ст.3 и т.д. по ГОСТ 3282-74

В качестве покрытия может быть использовано:

Цинкование
Химическое фосфатирование
Химическое оксидирование
Грунтование
Цинколамель
Без покрытия
Консервация в масле

Технологии производства пружин сжатия: этапы и контроль качества

Процесс производства пружин сжатия включает этапы: подготовка проволоки, навивка, термообработка, шлифовка торцов, контроль геометрии. Навивка выполняется на станках с ЧПУ, что позволяет точно выдерживать диаметр витков, шаг и длину пружины сжатия. После навивки изделия проходят отпуск или закалку, чтобы добиться нужной жесткости и сопротивления упругой деформации. Возможна шлифовка опорных витков и нанесение антикоррозийных покрытий. Каждый элемент проходит контроль на соответствие размерам, параметрам силы сжатия и предельной деформации пружины. Мы предоставляем расчётные характеристики, включая коэффициент сжатия пружины, энергию деформации и допустимую нагрузку пружины, что важно при проектировании.

Как подобрать и заказать пружину сжатия под свои задачи

При выборе пружины сжатия важно учитывать диаметр проволоки, наружный диаметр, рабочую длину, ход, допустимую нагрузку и условия эксплуатации. Подбор осуществляется на основе расчета упругости и потенциальной энергии деформации пружины, с учетом закона Гука. Если проект требует нестандартных решений, мы изготавливаем пружины на заказ по чертежам или ТЗ. Возможна разработка под ограниченные монтажные размеры, с нужной силой сжатия на заданную деформацию пружины. Также доступны инженерная поддержка и индивидуальный расчет пружин сжатия. Производим партии от пилотных образцов до серийных поставок.

Рекомендуемый максимальный прогиб показывает допустимые значения для получения статического срока службы с редкими поломками. Это возможно, если пружина не подвергается ударным нагрузкам, быстрым циклам, экстремальным температурам, коррозии или значениям напряжения, превышающим рекомендованные.

Если пружина статически нагружена (не циклически), можно ожидать почти бесконечного срока службы. Увеличить время эксплуатации можно за счет дополнительной обработки (покрытия).

Упаковка и транспортировка продукции возможна как в большой многооборотной таре, так и в стандартной картонной упаковке. При необходимости можно организовать специальную упаковку.