Как растянуть пружину растяжения

Подробности

Категория: Пружины

Пружины растяжения навивают почти всегда вплотную или даже с натягом между витками, достигаемым смешением проволокопитателя навивочного автомата по отношению к навиваемым виткам (пружины с межвитковым давлением).

Концы пружин снабжают зацепами, с помощью которых ее соединяют со стягиваемыми деталями. В отличие от пружин сжатия, нуждающихся в жестком направлении торцов, пружины растяжения работают в свободном состояния, центрируясь только точками опоры (завеса). Крепление зацепами обладает шарнирным свойством, благодаря чему пружина может при растяжении менять пространственное положение в значительных пределах. Это делает пружины растяжения особенно удобными для соединения деталей, угловое положение которых изменяется при работе, например, для завеса рычагов (рис. 891, I, II).

Однако крепление зацепами обладает недостатками. Габаритная длина пружины растяжения за счет зацепов всегда больше, чем пружин сжатия одинаковой гибкости. Зацепами трудно обеспечить центральное приложение нагрузки; пружина подвергается дополнительным изгибающим нагрузкам, а в самих зацепах возникают высокие напряжения изгиба, которые могут привести со временем к появлению остаточных деформаций. Вследствие деформации зацепов и участков перехода зацепов в спираль пружина вытягивается и теряет упругие характеристики. Пружины растяжения могут работать без потери упругих свойств только при пониженных расчетных напряжениях.

По этим причинам пружины растяжения почти никогда не применяют в ответственных силовых механизмах (циклического действия). Пружины сжатия в этих условиях обеспечивают и меньшие габариты, и большую надежность работы.

В случаях, когда по условиям работы упругий элемент должен растягиваться с изменением своего пространственного положения, нередко применяют установку пружин сжатия с реверсорами (рис. 892, I, II, III). Пружины такого типа, однако, малопригодны для механизмов высокочастотного циклического действия, так как масса реверсоров вызывает дополнительные инерционные нагрузки.

Применяемые конструкции зацепов показаны на рис. 893. Наиболее простые способы изготовления зацепов — отгибание половины витка (рис. 893, I, II), целого витка (рис. 893, III, IV) или полутора—двух витков (рис. 893, V) — применяют для неответственных, слабонагруженных пружин, так как зацепы такого вида подвержены изгибу. Также подвержены изгибу и петлевые зацепы (рис. 893, VI—VIII), кроме того, их изготовление значительно сложнее. Несколько прочнее зацепы с концами, заведенными в спираль пружины (рис. 893, IX, X).

Легкие пружины из проволоки малого диаметра крепят в пластинках с отверстиями под витки (рис. 893, XI—XIII). В зацепах этого типа необходимо устранить самовыворачивание пружины из отверстий, а также смещение пластинки с плоскости симметрии пружины, что конструктивно не так просто выполнить.

Иногда пружины устанавливают на ввертных резьбовых пробках (рис. 893, XIV—XVI) с фиксацией конечных витков завальцовкой (рис. 893, XV) или расклепыванием ниток пробки (рис. 893, XVI). В конструкциях этого типа крайне неблагоприятны условия работы витка, сходящего с последней нитки резьбовой пробки; виток работает на излом и избежать этого явления невозможно, если даже свести последнюю нитку на нет или заправить резьбу на конус.

Аналогичное явление происходит в конструкции с закладной пробкой, передающей силу на последний виток пружины, свернутый в кольцо малого диаметра (рис. 893, XVII).

Наиболее равномерную передачу сил на витки обеспечивает заправка конечных витков на конус с отгибом последнего витка на зацеп (рис. 893, XVIII, XIX) или с применением закладных зацепов (рис. 893, ХX—XXII). Изготовление таких пружин, однако, затруднительно, особенно при закладных зацепах, когда навивка конусного конца пружины должна производиться при заранее установленном в пружине зацепе.

Из представленных на рис. 893 конструкций наибольшей прочностью отличается конструкция с коническим зацепом (рис. 893, XXXII). Конус зацепа следует (с учетом упругих деформаций конечных витков) делать несколько более пологим, чем внутренний конус витков.

Пружины растяжения рассчитывают по тем же формулам, что и пружины сжатия. Наличие изгибающих напряжений в зацепах и витках пружины (при внецентренном приложении нагрузки) учитывают снижением расчетных напряжений в 1,2—1,5 раза по сравнению с напряжениями, допускаемыми для пружин сжатия центрального нагружения.

На рис. 894 изображена характеристика пружины растяжения. На рис. 895 показана характеристика пружины с начальным натяжением (пружины с межвитковым давлением).

Длина рабочей части пружины растяжения определяется из выражения

где i — число рабочих витков.

Длина рабочей части пружины в растянутом состоянии

где λ — упругое перемещение пружины.

Длина развертки пружины

где α — угол подъема витков

Lз — развернутая длина зацепов. Приближенно можно считать, что

Пружины растяжения обычно устанавливают с предварительным натягом, обеспечивающим замыкание стягиваемых деталей на упор в начальном положении. Сила предварительного натяга определяется условиями работы механизма. Шаг витков в состоянии предварительного натяга делают не меньше 1,5—2 диаметров проволоки с учетом возможности вытяжки зацепов в эксплуатации.

При растяжении диаметр пружины несколько уменьшается вследствие увеличения угла наклона витков.

Источник

Как утверждают специалисты, изготовить пружину с высокими эксплуатационными характеристиками и с соблюдением всех необходимых параметров возможно только на специальном заводском оборудовании. Тем не менее сам технологический процесс не представляет собой ничего сложного.

Вопрос, как сделать пружину в домашних условиях, достаточно актуальный. Обусловлено это тем, что бывают ситуации, когда под рукой у домашнего мастера может не оказаться пружины нужного диаметра. В таком случае изготавливать ее приходится самостоятельно. Как сделать пружину своими руками? Какие для этого понадобятся инструменты? Информацию о том, как сделать пружину в домашних условиях, вы найдете в данной статье.

Что понадобится для работы?

Перед тем как сделать пружину, нужно обзавестись следующими расходными материалами и оборудованием:

Стальной проволокой.
Слесарными тисками.
Обычной газовой горелкой.
Оправкой, на которую будет наматываться проволока.
Термической или бытовой печью.

О проволоке

Желательно, чтобы это была закаленная высокоуглеродистая сталь. Можно воспользоваться специальными углеродистыми и легированными или цветными сплавами: 60ХФА, 70С3А, 65Г, 60С2А и др. Судя по отзывам, многие домашние умельцы переделывают старые ненужные пружины. Данный способ считается самым оптимальным, поскольку в таком изделии обычно используется проволока с отличными техническими характеристиками.

О диаметре

Как сделать пружину? Какой диаметр проволоки выбрать? Специалисты рекомендуют использовать расходный материал с диаметром не более 0,2 см. Ввиду того что такая проволока легко гнется, для нее не требуется предварительная термическая обработка. Перед наматыванием на оправку она разгибается и тщательно выравнивается. При выборе диаметра для оправки следует исходить из размеров будущей пружины. Иными словами, нужно учитывать внутреннее поперечное сечение изделия. Многие мастера компенсируют упругие деформации проволоки, подбирая оправки заведомо меньшего диаметра. При работе с проволокой толще 0,2 см часто возникают трудности при наматывании ее на оправку. В таком случае придется выполнить ее предварительный отжиг.

С чего нужно начать?

Специалисты рекомендуют использовать проволоку от какой-либо старой пружины, диаметр которой не устраивает владельца. Мастеру останется только ее выровнять и намотать на оправку с сечением нужного размера. Для этого проволока должна быть абсолютно ровной. Она будет намного пластичнее, если ее обработать в специальной печи. При отсутствии таковой подойдет любое другое устройство, которое можно растопить с помощью дров. Как утверждают опытные мастера, достаточное количество тепла для обжига дает береза. После растопки печи нужно дождаться, чтобы в ней прогорели дрова. Оставаться должны одни угли. В них следует положить старую пружину. Если изделие достаточно раскалилось, оно приобретет красный цвет. Теперь пружину можно отодвигать в сторону, чтобы она остывала на воздухе. После этой процедуры метал станет пластичным и с ним легко будет работать.

Как сделать пружину?

Дождавшись, когда старое изделие достаточно остынет, приступают к его разматыванию. На оправку следует наматывать абсолютно ровную проволоку. Тем, кто не знает, как сделать пружину, специалисты рекомендуют располагать витки вплотную. На данном этапе мастеру придется приложить физическое усилие. Оправка зажимается в слесарных тисках.

Работать будет гораздо легче, если использовать плоскогубцы. Судя по отзывам опытных мастеров, очень часто у новичков возникают трудности при подборе размера оправки. Не исключено, что работать придется не с одной оправкой, а с несколькими с различными сечениями. Диаметр для самодельной пружины в таком случае подбирается опытным путем.

Закалка изделия

Тому, кто интересуется, как сделать пружину самому, опытные мастера советуют также уделить внимание ее закаливанию. Данная процедура заключается в термической обработке изделия с целью придать ему требуемую упругость.

Пружина, прошедшая закалку, по сравнению со своим первоначальным состоянием становится гораздо тверже и прочнее. Термообработка выполняется в специальных печах при температуре от 830 до 870 градусов. Справиться с этой работой можно также и в домашних условиях при помощи обычной газовой горелки. Поскольку температурные датчики в таких устройствах обычно отсутствуют, домашнему умельцу контролировать процесс придется визуально. В качестве ориентира можно использовать цвет раскаляемого изделия. Металл при нагреве до 800 градусов становится вишнево-красным. Это значит, что вынимать изделие из печи пока рано. Если пружина достаточно нагрелась (870 градусов), она станет светло-красной. Теперь ее следует охладить. Для этой цели подойдет трансформаторное или веретенное масло. В специальных заводских термических печах металлы подвергаются нагреву до 1050 градусов. Изделия при таком температурном режиме приобретают оранжевые оттенки.

Завершающий этап

После процедуры закаливания пружину следует сжать и оставить в таком положении на двое суток. Затем, используя точильный станок, обрабатываются ее концы. Это придаст кустарному изделию требуемый размер. После выполнения всех вышеперечисленных действий пружина считается готовой к эксплуатации. Как утверждают специалисты, кустарные самоделки не сравнить с аналогичными изделиями заводского производства.

Тем не менее нестандартные пружины широко используются в различных механизмах. Если их эксплуатировать в щадящем режиме, то пружины прослужат достаточно долго.

Практически каждый домашний мастер знает, что почти из любой проволоки возможно сделать пружину и с успехом ее использовать в быту. В основном проблем с самостоятельным изготовлением детали не возникает. Однако иногда возникают ситуации, в которых необходимо сделать либо пружину нестандартных габаритов, либо придать ей повышенную прочность и упругость. Для этого следует прибегнуть к операциям термообработки. Закалить пружину в домашних условиях вполне реально. Само собой, что самодельную деталь не стоит использовать в особо ответственных устройствах, работающих при повышенной нагрузке. Для таких целей рекомендуется использовать пружины, изготовленные в заводских условия. Но для домашнего применения в устройстве, работающем в облегченном режиме рассматриваемая технология вполне подходит.

Необходимые инструменты и материалы

Для того, чтобы изготовить и закалить пружину из проволоки своими руками необходимо:

Стальная проволока. Диаметр подбирается исходя из необходимых характеристик будущего изделия.
Обыкновенная газовая горелка.
Слесарный инструмент: пассатижи, молоток и т.п.
Тиски.
Печка. Это может быть, при ее наличии, специальная или же обычная бытовая.

Облегчить процесс навивания спирали способны дополнительные приспособления, которые подбираются индивидуально в соответствии с размерами и жесткостью пружины.

Если использование и закалка предполагается из проволоки диаметром меньше 2 миллиметров, то она может предварительно не нагреваться. Она без проблем будет гнуться и без этой операции. Однако при этом до начала намотки рекомендуется ее разогнуть ее по всей длине и полностью выровнять.

При использовании проволоки диаметром более 2 миллиметров ее следует до начала работы обжечь. Без данной операции выровнять и навить ее будет проблемно.

Особенности операции

Верно подобранная основа является залогом успеха. В заводских условиях для изготовления применяется сплав цветных металлов (65Г, 60ХФА, 60С2А, 70СЗА, Бр. Б2), легированная или углеродистая сталь. Во время домашнего изготовления оптимальной основой будет старая пружина необходимого диаметра.
Для отжига лучше всего подойдет особая печь. При отсутствии таковой подойдет из кирпича или металла.
Для охлаждения после нагрева рекомендуется применять трансформаторное масло. При его отсутствии подойдет веретенное.

Последовательность действий

1. Прежде, чем закалить проволоку для пружины следует проверить материал основы и убедиться, что используемая проволока углеродистой стали.

2. Процедура отжига, как сказано ранее, способна добавить пластичности. Это облегчит процесс выравнивания и намотки на оправку. Для этого можно особую печь или любую подходящую. В быту закалять возможно в наиболее подходящей конструкции (металлической или кирпичной). Для этого разжигается обычный костер и после в уголь помещается будущая пружина. После нагрева заготовки докрасна проволоку нужно изъять и позволить остыть естественным путем. Остывшая проволока будет существенно мягче и с ней можно будет комфортно работать.

3. Размягченную проволоку следует полностью выровнять и приступить к намотке на оправку подходящего диаметра. Во время проведения процедуры нужно контролировать плотное расположение витков друг к другу. Для упрощения можно пользоваться шуруповертом.

4. Для придания требуемой упругости потребуется провести закаливание. Благодаря этой термической обработке деталь получается более твердая и прочная. Закалка пружин предполагает их прогрев до температуры от 830 до 870 градусов. Для этого допускается пользоваться газовой горелкой. Ранее уже мы говорили .

Дома вряд ли сыщется подходящий термометр, которым возможно точно определять температуру детали. Поэтому можно ориентироваться по цвету металла. Когда необходимая температура достигнута заготовка станет светло-красной. Рекомендуем посмотреть видео с подробным рассказом о температуре нагрева. После этого пружина помещается в охлаждающую среду (масло).

5. После закаленную пружинку требуется подержать в сжатом состоянии. Для этого необходимо от 20 до 40 часов.

6. В завершение провести обработку и подгонку до требуемых размеров.

Верное проведение подобного упрочнения позволит с успехом использовать пружину в домашних механизмах.

Пружины очень часто используются при создании различных механизмов и конструкций. Их изготовлением занимаются специальные производства, поскольку только соблюдение всех технологических процессов может обеспечить нормальное функционирование пружины.

Тем не менее, изготовление пружин возможно и в домашних условиях. Для этого понадобиться изготовить несложное приспособление и подобрать правильный материал.

Подготовительный этап

Чтобы пружин отвечала необходимым требованиям, необходимо правильно выбрать материал. На производстве обычно используют сплавы цветных металлов, а также специальную легированную проволоку. Можно сделать маленькую пружину из другой пружинки, имеющей большей диаметр и размер.

Кроме того, необходимо подготовить оборудование и инструменты:

газовая горелка для разогрева проволоки перед намоткой и последующего нагрева перед закалкой. В домашних условиях можно воспользоваться обычной газовой плитой, если снять с нее конфорки;
тиски для фиксации оправки и слесарный инструмент;
печь, пригодная для термической обработки пружины.

Если вы хотите изготовить пружину из проволоки, толщина которой менее 2 мм, то можно обойтись и без термической обработки. Скрутить пружину из более толстой проволоки без нагрева будет достаточно сложно.

Процесс изготовления

Чтобы изготовить проволоку нужного диаметра, потребуется взять оправку чуть меньшего размера. Это связано с тем, что после снятия пружины, она немного увеличивается в диаметре.

Все работы можно разделить на несколько этапов:

Подготовка проволоки к намотке. Для получения лучшего результата, проволоку необходимо прокалить в печи. Металл должен раскалиться до красна, не вынимайте его до полного остывания.
Проволоку необходимо намотать на оправку. Витки должны плотно прилегать друг к другу.
Чтобы пружина сохранила форму, ее следует закалить. Для этого ее нагревают до светло-красного цвета, а затем опускают в техническое масло. Можно использовать трансформаторное или веретенное масло.
После проведения закалки пружину нужно зафиксировать в сжатом положении и оставить ее на один или два дня.

У готовой пружины следует обточить концы на точильном круге, после этого работы по изготовлению пружины можно считать законченными.

Если у вас возникла необходимость в небольшой пружине, то ее можно изготовить самостоятельно. Но более крупные экземпляры лучше приобретать в специализированных магазинах.

Как Сделать Пружину Своими Руками из Проволоки смотрим в видео:

На свалку! Запчасти от него могут пригодиться в быту.

1 из 17

Изголовье кровати из автомобильного капота

Посмотрите внимательно-изголовье этой кровати на самом деле старый автомобильный капот! Встроенные полки за капотом предлагают удобное место для хранения книг и мелочевки.

2 из 17

Скамейка из пружин и частей пикапа

Продукт совместных усилий дизайнера интерьеров и механика, это единственная в своем роде скамейка, сделанная из старой задней двери, пружин и рессор.

3 из 17

Держатель для бумаг и мелочевки

Пространство между каждым витком спиральной пружины может быть легко использовано для хранения файлов, документов и мелочевки на вашем столе.

4 из 17

Старинные банки и канистры от автомобилей

Старые банки, канистры и масленки из Европы, Америки или СССР способны украсить ваши полки и придать им винтажный шарм.

5 из 17

Читайте также: Подвернула ногу растяжение связок

Номерной знак, как крыша для скворечника

Даже наши пернатые друзья ценят хорошее обращение и красивый дизайн! Сделайте им скворечник, для крыши пригодиться старый номерной знак. Лучше всего подойдет веселый из Штатов. Он красочнее и шире наших аналогов.

6 из 17

Используйте рампу как ножки для стола

Да, вы можете превратить старые запчасти в удивительно шикарную мебель.

7 из 17

Декоративные автомобильные колпаки

Немного воображения и трудолюбия, и в вашем саду на даче могут появится такие прекрасные растения. Поливать их не обязательно. Стебли- из сломанной ручки от лопаты, цветы- из автомобильных колпаков, листья из полотна лопаты.

8 из 17

Руль вместо карниза

Пропустите занавески через старое тракторное колесо, установленное на стене и у вас появятся симпатичные карнизы. Прикручивайте сильнее, рули от тракторов тяжелые.

9 из 17

Мотоциклетная фара в качестве лампы

Пусть старые фары продолжают светиться, превратите их в ретро лампы с необычайным ретро шармом.

10 из 17

Тракторный обод для тахты

Чтобы дать тракторному ободу новую жизнь в качестве уютной мебели, покрасьте его и установите мягкое сидение. Тахта готова.

11 из 17

Покрышка вместо клумбы

Вы когда-нибудь думали, что старая шина может выглядеть так красиво? Все, что вам нужно, это баллончик с краской, цепь и крюк, чтобы сделать эту удивительно прекрасную клумбу.

12 из 17

Шины вместо лавочки

Надоела лавочка у крыльца? Возьмите автомобильные шины, покрасьте их в яркие цвета, добавьте мягкие сиденья и красивые подушки. Уют создан!

13 из 17

Номерные знаки могут украсить ступеньки на лесенке

Привет всем мозгочинам
! Хорошо, если нужные для ваших проектов пружины можно прикупить в магазине, но и тогда, сколько нужно их иметь в запасе, и какого размера и типа? К тому же покупные пружины порой подходят, а иногда очень трудно найти нужную, поэтому неплохо бы научиться делать их своими руками
и эта статья поможет в этом!

Изготовление пружин хоть и кажется чем-то пугающим, но имея основные подручные инструменты и несложные знания любой самодельщик
их может сделать. В этом руководстве я расскажу вам, как сделать некоторые пружины, сначала легким способом, а потом уже с помощью более разнообразного инструмента, но тоже не сложно.

Шаг 1: Типы пружин

На фото представлены несколько типов пружин, которые я покажу как сделать.
Слева — пружина растяжения, далее пружина сжатия, коническая пружина и пружина кручения.

Шаг 2: Основной способ

В первом и самом простом способе создания мозгопружин
используются инструменты и материалы, показанные на фото. Используя их можно безопасно изготовить самые разнообразные пружины, и это:
— деревянная палочка диаметром 1.2см
— фортепьянная струна
— плоскогубцы с «опцией» откусывания проволоки
— ножовка
— струбцина
— шуруповерт

Шаг 3: Подготовка деревянной палочки

От деревянной палочки отрезаем часть длиной около 13см, и на одном из торцов делаем прорезь, в которую будет вставляться струна. Хорошо для этого подойдет палочка диаметром 1.2см, так как она отлично входит в патрон шуруповерта. Палочка меньшего мозгодиаметра
не подойдет — она не сможет удержать фортепьянную струну.

Шаг 4: Изготовление пружины растяжения

Для наших целей лучше подходит шуруповерт, нежели дрель, потому что можно контролировать скорость вращения. В целях безопасности всегда пользуйтесь плоскогубцами, так как струна может спружинить и поранить вас!

Сначала струбциной крепим шуруповерт к верстаку, затем одной рукой контролируя кнопку включения шуруповерта, а другой удерживая мозгоплоскогубцы
, накручиваем витки пружины, столько, сколько вам необходимо. Во время подачи струны плотно натягиваем ее, так пружина получится более качественной.

Шаг 5: Загиб концов

Накрутив пружину, с помощью плоскогубцев загибаем ее концы и получаем готовую пружину растяжения. Экспериментируя подобным образом можно получить пружины различных размеров.

Шаг 6: Пружина сжатия

Для создания пружины этого типа понадобится более длинная палочка, но тоже с прорезью на торце. При ее намотке между витками необходимо держать определенное расстояние, контролируется которое «на глаз», возможно придется немного попрактиковаться для получения качественной пружины, но мозгозанятие
это довольно интересное.

Изготовив такую пружину я опробовал ее — надел ее на деревянный стержень, а сверху поместил небольшой блок. Когда я нажал на него и отпустил, блок «пулей» улетел к потолку.

Шаг 7: Коническая пружина

Коническую палочку можно сделать при помощи шуруповерта и шлифовального станка.

Применяя всю ту же мозготехнику
, струна заправляется в прорезь конусообразной палочки, а затем происходит намотка. После того, как пружина намотана, обрезаются ее концы, и все, коническая пружина готова.

Чтобы получить качественный конус пружины я намотал две таких, и вторая получилась лучше.

Шаг 8: Пружина кручения

Для создания этой пружины я был вынужден использовать латунный стержень с прорезью, так как деревянный не выдерживал.

Чтобы сделать пружину кручения достаточно накрутить несколько катушек на необходимом вам расстоянии между ними. После этого, немного подогнув концы вы получите готовую пружину кручения.

Шаг 9: И в заключение

На фото показана пружина сжатия, которую я сделал с помощью латунного стержня, и еще несколько других, разных размеров.

Думаю, что данная мозготехника
изготовления пружин не сложная, и надеюсь вам она пригодится в ваших самоделках
. К тому же, она поможет сэкономить, если вам понадобится много пружин.

Благодарю за внимание и удачи в мозготворчестве
!

Источник