Как сделать пружину из проволоки: Как сделать пружину из проволоки в домашних условиях
alexxlab | 30.04.2023 | 0 | Разное
Навивка пружины из проволоки – своими руками спираль электронагревателя
Навитая своими руками пружина спирали из нихромовой проволоки для электронагревателя бытового прибора показана на фотографии.
Несмотря на простоту изготовления и применения не упругой проволоки, без специального приспособления после намотки самодельная пружина развилась с заметным увеличением диаметра витков спирали.
Если для навивки пружины изготовить своими руками простейшее поворотное устройство, то намотать проволочную спираль можно ровнее и плотнее.
Некоторые из нас сталкивались с ситуацией, когда появлялась необходимость в изготовлении упругой стальной пружины для домашних потребностей, работающей на растяжение или на сжатие.
И очень немногие знают, как просто можно сделать такую пружину своими руками даже в не очень подходящих для этого домашних условиях с помощью простейшего поворотного устройства.
Потребности в навивке пружины своими руками могут быть самые разные. Допустим, иногда требуется изготовить из нихромовой проволоки спираль ТЭНа для какого-либо старинного нагревателя.
Изготовлением своими руками подобных пружин занимался неоднократно по просьбе соседки-портнихи. У нее спирали из нихромового провода постоянно перегорают в электронагревателях пары тяжеленных утюгов с чугунными грузами, отлитыми, наверное, еще во времена Ивана Грозного.
Говорит, что современным легким утюгом невозможно пропарить швы сшитого шерстяного пальто.
Навивка пружины спирали электронагревателя
Для навивки своими руками пружины проволочного электронагревателя (ТЭНа) вплотную виток к витку навиваем спираль из нихромовой проволоки.
Затем проволочные кольца слегка растягиваем с таким расчетом, чтобы навитые витки были разнесены и не контачили между собой.
Но имейте в виду, пружина из нихромовой проволоки не работает ни на растяжение, ни на сжатие. По этой причине, если перед установкой в электронагреватель вы лишнего растянули спираль, то она не поместится в посадочном месте.
Поверх витков проволочной спирали электронагревателя надеваем круглые, входящие друг в друга керамические изоляторы.
При нужде для электрической изоляции навитой пружины можно использовать старый пакет чашечек.
Но перед навивкой своими руками спирали электронагревателя длина нихромового провода должна быть строго вымерена, исходя из расчетного сопротивления проходящего через электронагреватель тока. В противном случае проволочная спираль токопроводящей пружины будет либо слабо нагреваться, либо быстро сгорит.
Изготовление пружины электронагревателя
Спирали к старым электронагревателям легко изготовить своими руками из сравнительно мягкой нихромовой проволоки, обладающей большим удельным сопротивлением проходящему сквозь нее току. При этом не потребуется каких-то специальных приспособлений.
Для изготовления спирали к электронагревателю берем нихромовую проволоку того же, что и в ТЭНе диаметра и, пропуская ее с натягом между пальцами руки, наматываем новую спираль вокруг круглого проволочного прутка.
При этом следует подобрать пруток с диаметром на четверть меньше, чем у витков сгоревшего электронагревателя, так как нихромовая проволока вновь намотанной пружины примерно на эту величину с увеличением диаметра витков обязательно разовьется.
Очевидно, для изготовления своими руками новой спирали пружины нагревателя следует взять нихромовую проволоку такой же длины и сечения, что была намотана до этого на ТЭНе.
Для этого старую спираль следует вытянуть и замерить длину проволоки, либо произвести совсем несложные расчеты, привязанные к удельному сопротивлению высокоомного намоточного провода и мощности электронагревательного устройства.
И для удобства навивки своими руками спирали электронагревателя без применения специального приспособления на торце прутка следует сделать пропил для закрепления конца проволочной пружины. В домашних условиях пропилить в прутке паз можно ножовочным полотном по металлу.
Навивка пружины из упругой проволоки
Взглянув на эскиз под заголовком статьи, можно и без лишних подсказок догадаться, как можно сделать пружину своими руками из упругой стальной проволоки с помощью простого самодельного поворотного устройства.
На рисунке под цифрой «2» показаны «губки» тисков, через которые нам потребуется с усилием протянуть пружинную проволоку при изготовлении проволочной спирали – на растяжение или сжатие.
Цифрой «3» обозначены две тонкие пластины, приклеенные изнутри тисков к «губкам», которые тоже можно сделать своими руками из твердой пластмассы наподобие гетинакса перед навивкой пружины. Тогда в них при намотке витков пружины не будет прорезаться канавка.
Но, если для изготовления пружины вы воспользуетесь настольными тисками с гладкими прижимными губками, то пластины между ними ставить не обязательно.
Цифрой «4» обозначена стальная упругая пружинная проволока. Цифре «5» присвоена самому поворотному устройству, на штоке которого и будет навиваться пружина.
Навитая пружина находится поверх тисков, где часть витков намотана на растяжение спирали, а часть на сжатие пружины.
Поворотное устройство для навивки пружины
Самодельное поворотное устройство, играющее главную роль в процессе навивки стальной упругой (закаленной) пружины, представляет собой уменьшенную копию ручки запуска мотора автомобиля, которую можно изготовить своими руками из сварочного электрода или жесткой проволоки нужного диаметра.
Посредине торца штока поворотного устройства должна быть обязательно пропилена прорезь (смотрите позицию «1»). Иначе мы не сможем закрепить конец проволоки, для того чтобы начать навивку спирали пружины. Пропил в торце штока можно сделать шлицовкой или ножовкой по металлу.
Навивка упругой спирали пружины
Для навивки своими руками спирали пружины из сравнительно толстой упругой проволоки, изгиб вертикальной составляющую ручки (обозначена цифрой «5») следует удлинить. Тогда увеличится плечо ручки и будет полегче работать в процессе изготовления пружины нашему собственному плечу.
Ручку для самостоятельной навивки короткой пружины можно изготовить из обычного длинного гвоздя, обрезав его с двух сторон и согнув так, как показано на эскизе.
Если вы давно дружите с шуруповертом, то для навивки своими руками спирали пружины вам не нужны подсказки на сайте. Начало проволоки закрепляется в кулачковом механизме шуруповерта. Но для натяга проволоки все равно понадобятся слесарные тиски.
Смотрите картинку выше по тексту.
С помощью такого же поворотного устройства или шуруповерта можно навить пружину спирали электронагревателя. Только для этого, очевидно, придется увеличить длину штока.
Навивка пружины поверх трубки
Если диаметр гвоздя мал, а требуется изготовить своими руками пружину большего диаметра, то на шток ручки (рабочая горизонтальная часть) следует надеть нужной толщины трубку и навивку пружины произвести поверх трубки.
В торце трубки следует сделать пропил для захода проволоки и производить изготовление пружины обычным порядком.
Для удобства навивки пружины своими руками большой зазор между внутренним диаметром трубки и диаметром штока ручки можно выбрать, намотав на шток “заводилки” бумажную полосу. Последний оборот бумаги приклеивается. Далее на рулон бумаги надевается трубка.
Следует иметь в виду, что снятая со штока, изготовленная из упругой проволоки пружина слегка развивается, после чего диаметр спирали может увеличиться на 15-30%.
Все будет зависеть от качества закалки провода и усилия, которое будет приложено при навивке пружины.
Пружинная проволока для изготовления пружины
Чем мягче проволока и больше приложено усилие при протяжке закаленной пружинной проволоки меж губок тисков, тем меньше разовьется изготовленная своими руками пружина.
Вы спросите: “К чему такие сложности, если перед навивкой пружины закаленную проволоку можно просто отпустить, а навитую проволочную спираль закалить?”
Не обольщайтесь. В домашних условиях практически невозможно получить такого же качества закалки навитой из стальной проволоки пружины, как разогретой в заводской термопечи с выдержанным режимом нагрева. Со всеми предсказуемыми последствиями.
Думаю, меня поддержат рыбаки, которым доводилось изготавливать своими руками и затем калить рыболовные крючки.
Навивка пружины своими руками
Перед навивкой своими руками пружины стальную упругую проволоку (допустим, гитарную струну) следует выпрямить.
Для этого с сильным натягом несколько раз проведите ее за какой-нибудь круглой металлической поверхностью.
Далее попробуем изготовить пружину своими руками с нуля. Для этого конец проволоки сгибаем пассатижами под прямым углом и вставляем в торцовую прорезь штока ручки (позиция «1») Кончик проволоки не должен выступать за пределы прорези в штоке, иначе при намотке витков он будет постоянно упираться в «губки» тисков.
Первый виток пружины, не имея должного опыта в навивке пружин, можно намотать тоже с помощью пассатижей. Затем проволоку заводим между приклеенных на «губки» тисков гетинаксовых пластин, кладем шток на тисы, сводим вместе «губки» тисков.
От усилия, с которым мы затянем в тисках стальную закаленную проволоку, будет зависеть величина, на которую полностью изготовленная своими руками пружина после навивки разовьется, увеличив тем самым свой диаметр.
Проволока в тисах должна быть затянута туго, но усилия, приложенного к рычагу «5» ручки, должно вполне хватать для того, чтобы провод можно было протянуть сквозь губки тисков.
Далее начинаем вращать ручку. Удобнее, если направление вращения будет таким же, что и на рисунке (от себя по часовой стрелке). Тогда мы сможем отслеживать визуально, как ложатся витки при изготовлении пружины.
Навивка пружины на растяжение – сжатие
Еще раз взглянем на эскиз. На нем четко видно, что три первых навитых витка пружины легли рядом. Изготовленная упругая стальная пружина с нулевым шагом намотки – виток к витку – может работать только на растяжение.
На растяжение можно навить своими руками пружину на автомате, если провод ровный. В крайнем случае, со стороны торца (захода конца провода) шток можно слегка прижать каким-нибудь металлическим предметом.
Следующие пять витков на пружине навиты с определенным шагом. То есть между витками существует зазор. Подобные пружины могут работать как на растяжение, так и на сжатие. Рыбаки могут пружину на сжатие применить при изготовлении своими руками удочки для зимней рыбалки.
Шаг сжатия между витками в процессе навивки пружины можно задать тоже очень легко.
Для этого в точке выхода проволоки из «губок» тисков проложите пластину нужной вам толщины и продолжите навивку пружины.
Диаметр спирали навитой пружины
Диаметр спирали навитой своими руками пружины зависит от толщины штока самодельного поворотного устройства. И не только.
Дело в том, что любая пружина, в том числе из отожженного металла все равно обладает какими-то упругими свойствами, поэтому способна немного развиться с увеличением диаметра навитой спирали.
Но может появиться нужда в изготовлении своими руками упругой пружины с гораздо большим диаметром, как продолжение уже намотанных витков. Для этого, не раскручивая тисков, вытащим шток поворотного устройства из пружины, которая тут же, благодаря упругим свойствам, несколько разовьется. Но нас это не должно смущать.
Далее наденем на шток трубку прорезью к выходящей из тисков проволоке. Затем поворотный шток заведем в намотанные витки пружины малого диаметра, в прорези поворотного устройства закрепим заход стальной пружины.
То есть опять заведем в прорезь на конце “заводной” ручки согнутый под прямым углом конец проволоки.
Затем заведем проволоку в прорезь на торце трубки с большим, чем на штоке, диаметром и начнем вращать ручку поворотного устройства. Естественно, несколько оборотов до натяжения упругой проволоки будут пустыми и только после этого провод начнет навиваться на насаженной поверх штока трубке.
Навитую своими руками из проволоки пружину (с некоторым запасом нужной длины), снимаем со штока поворотного устройства или трубки. Далее изготовленную упругую стальную спираль следует подогнать по длине. Здесь мои советы упираются только в применение трехгранного надфиля с алмазным напылением.
Нужную чистоту подрезанных конечных витков навитой упругой пружины можно получить тоже с помощью надфиля с очень твердым покрытием, либо с применением бруска. Если у вас навита своими руками пружина их закаленной стальной проволоки.
* * *
Темы летней – зимней рыбалки
Отцеп для мормышки своими руками
Сумка для рыбалки своими руками
Кивок из часовой пружины
Как сделать пружину: пошаговая инструкция и рекомендации
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.
Изготовление небольших спиральных пружин из стальной проволоки — бесконечный подъемник
Иногда вам понадобится небольшая винтовая пружина из стальной проволоки, как это было в моем случае, когда я прикреплял транспортир к калибру винта. Другое распространенное использование – установка детермализатора (DT). Есть специальные приспособления для изготовления пружин. На YouTube есть видеоролики, в которых показаны более причудливые способы изготовления пружин. Здесь показан простой способ изготовления пружин вручную из вещей, которые наверняка есть у вас в магазине.
Стальную проволоку можно приобрести в хозяйственных магазинах, магазинах для хобби или в магазинах музыкальных инструментов. Его часто называют музыкальной проволокой, потому что она используется для струн скрипки, гитары и фортепиано.
Если у вас есть особые требования к силе и растяжению, существуют формулы для расчета пружин сжатия и растяжения.
Основной принцип изготовления винтовой пружины заключается в намотке стальной проволоки на цилиндрическую оправку. После намотки проволока немного отскочит назад, так что она будет свободна на оправке. Я обнаружил, что изготовленные мной пружины имели диаметр примерно в 1,11 раза больше диаметра оправки, или оправка составляла 0,90 диаметра пружины. Сделайте пробный ветер, если вам нужен точный диаметр.
Давайте начнем с пошаговых рисунков, показывающих, как сделать и использовать простой ручной инструмент для изготовления небольших винтовых пружин из стальной проволоки. На этих фотографиях показано изготовление конкретной пружины. Отрегулируйте размеры по мере необходимости для вашего конкретного применения.
Изготовьте оправку
Мне нужна была короткая пружина сжатия, чтобы транспортир плотно прижимался к лицевой пластине гребного калибра. Это должно было бы быть немного свободной посадкой вокруг гвоздя коробки, который формировал ось транспортира.
Он должен быть достаточно жестким, чтобы обеспечить трение. Я выбрал стальную проволоку диаметром 0,020″, потому что она была близка к проволоке пружины шариковой ручки, которую я использовал в предыдущем гребном манометре. Проволочная пружина диаметром 0,016 дюйма была слишком тонкой. Для оправки я выбрал гвоздь такого же диаметра, что и гвоздь, который будет формировать ось; отделочный гвоздь 1 1/2″ диаметром 0,0735″.
Начнем с того, что просверлим отверстие в оправке ближе к концу, которое немного больше диаметра проволоки. Поместите гвоздь в тиски. [Позже мне пришло в голову, что было бы лучше сначала срезать шляпку гвоздя, чтобы пружина сразу же соскользнула с конца. Инструкции см. в примечании в конце.]
Сделайте небольшой надрез в верхней части оправки уголком напильника. Это поможет предотвратить отклонение сверла от круглой поверхности оправки. Ширина выемки может быть близка к диаметру сверла.
Я использовал сверло 0,0275″, следующий по величине размер, который у меня был, после диаметра проволоки 0,020″.
Я вставил его в штифтовые тиски с минимально необходимым выступом, достаточным только для того, чтобы пройти через оправку и немного выступить, чтобы уменьшить вероятность поломки сверла. Если у вас есть доступ к сверлильному станку, конечно, используйте его.
Отцентрируйте тиски между тремя пальцами, чтобы они оставались выровненными.
Поверните штифтовые тиски, сильно прижимая их. Будьте осторожны, не погните сверло, иначе оно может сломаться. Это займет несколько сотен ходов, так что наберитесь терпения. Крошечная капля легкого машинного масла на кончике сверла может помочь.
Когда отверстие готово, выньте оправку из тисков и закатайте другой конец под угол напильника, чтобы придать ей шероховатость. Это улучшит сцепление штифтовых тисков с оправкой.
сборка инструмента
Вставьте шероховатый конец оправки в тиски и затяните гайку. Некоторые источники показывают, что для поворота оправки используется ручная электрическая дрель или другой электроинструмент.
Для тонкой проволоки в этом нет необходимости, и я беспокоился, что проволока может оторваться от меня и причинить травму.
Я обнаружил, что стальная проволока диаметром 0,020″ была достаточно жесткой, поэтому мне пришлось сильно зажать штифтовые тиски. Я использовал прищепку и плоскогубцы, чтобы зажать гайку и затянуть ее.
изготовление пружины
Размотайте столько проволоки, сколько вам нужно. Длина проволоки, необходимой для основной пружины, равна пи, умноженному на диаметр пружины, умноженный на число витков. Добавьте около 1/8 дюйма для начального изгиба, что-то для любых конечных петель или крючков и примерно дюйм для обработки. Если вы делаете более одной пружины за раз, добавьте их соответственно. Лучше иметь немного больше, чем не хватать.
Отрежьте необходимую длину провода.
Согните короткий конец под прямым углом.
Этот конец должен быть примерно на 1/16″ длиннее диаметра оправки.
Я вставил длинный конец проволоки в отверстие в оправке и аккуратно потянул за согнутый конец. Позже я обнаружил, что можно вставить короткий конец в отверстие. Это также облегчило снятие проволоки с оправки после намотки.
Поверните оправку, чтобы намотать проволоку, направляя ее другой рукой.
Продолжайте поворачивать, пока не сделаете необходимое количество оборотов.
Мне было трудно продвигать поворот одной рукой. Пружина раскручивала последние витки. Я обнаружил, что могу зажать конец проволоки в тисках и обеими руками наматывать проволоку, чередуя руки. Это облегчало удержание провода в натянутом состоянии и контроль за обмоткой.
Вытащите короткий конец провода обратно из отверстия. Это поднимает первый виток вверх от оправки.
Разрежьте поднятую петлю провода и удалите излишки.
Я зажал штифт так сильно, что понадобилось два пассатижа, чтобы ослабить его. Мне пришло в голову, что было бы легче, если бы я срезал шляпку гвоздя. Тогда пружина соскользнет прямо с оправки. Смотрите примечание в конце этого поста.
Выньте оправку из тисков.
Снимите пружину с оправки.
Отрежьте лишний провод.
Вот весна.
Наденьте пружину на плотное сверло или аналогичный стержень, вдавите конец острогубцев между последними петлями на конце.
Согните крайнюю петлю наружу. Аналогично загибаем петлю на другом конце. Или сделайте любой крючок или приспособление, которое требуется.
Готовая пружина растяжения с концевыми петлями.
Если вам нужна пружина сжатия, растягивайте ее, пока не получите необходимое расстояние. Между последним витком и механизмом подачи проволоки можно поместить прокладку, чтобы получить равномерный зазор, но это сложно сделать двумя руками.
Отрежьте до нужной длины.
Готовая пружина сжатия. Хватает на несколько весен.
удалить шляпку гвоздя
После того, как я обнаружил, что из-за шляпки гвоздя неудобно снимать новую пружину с гвоздя, я подпилил шляпку гвоздя.
Лучше было бы срезать шляпку гвоздя в самом начале.
Отрежьте шляпку гвоздя. Приложите палец к головке, чтобы она не отлетела, но будьте осторожны, чтобы не прищемить палец резаком.
Вставьте гвоздь в тиски острием долота вверх.
Подпилите крайний квадрат.
Подпилите острый угол.
Просверлите отверстие в конце и придайте шероховатость основанию напильником, как указано выше. Теперь вы можете снять пружину с оправки, не вынимая оправку из тисков.
Как делают пружины | Типы пружин
7 августа 2018 г.
Пружина давно стала незаменимым компонентом в производстве изделий. Тем не менее, большинству мысль о том, как сделаны пружины и их предназначение, приходит в голову только тогда, когда они разбирают ручку или видят, что находится за шиной при замене спущенного колеса. Тем не менее, области применения пружин практически безграничны и встречаются практически в каждой отрасли. Это прочные металлические катушки, которые могут возвращать предметы в исходное положение, а также могут использоваться для поглощения и хранения энергии в самых разных областях.
Пружины изменяют форму в ответ на внешнее воздействие и возвращаются к своей первоначальной форме после прекращения воздействия. Энергия, затрачиваемая на деформацию пружины, накапливается в ней и восстанавливается, когда пружина возвращается к своей первоначальной форме. Вы можете найти пружины, работающие во всем: от автомобильных запчастей, сотовых телефонов, гаражных ворот и сетчатых дверей до часов, мышеловок, батутов и пого-стиков.
Типы пружин
Скорее всего, при первой мысли о пружине на ум приходит пружина сжатия. Плотно скрученная спиральная проволока предназначена для сопротивления сжимающей силе при приложении к ее оси. Энергия пружины сжатия накапливается в нажимном режиме. Пружины сжатия могут быть цилиндрическими, овальными, коническими, выпуклыми или вогнутыми. Какой бы ни была форма, когда сила груза, действующая на пружину, сжимает ее, реакция проволоки состоит в том, чтобы оттолкнуть груз и вернуться к своей первоначальной форме.
Имеются также пружины растяжения и торсионные пружины. Пружины растяжения имеют крючки или петли на обоих концах. Энергия высвобождается, когда пружина растягивается или растягивается. Он может поглощать или накапливать энергию, а также создавать сопротивление тянущей силе. Среди прочего, они используются в карбюраторах, гаражных воротах, батутах и стиральных машинах. Пружины кручения работают за счет крутящего момента или силы вращения, а конец пружины поворачивается на угол при приложении нагрузки. По мере наматывания торсионные пружины уменьшаются в диаметре, а длина их корпуса увеличивается. Он изгибается так же, как петля сетчатой двери или простая прищепка.
Тем не менее, пружина — это не более чем прямой отрезок проволоки, свернутой в спираль. Вы даже можете сделать свою собственную пружину из канцелярской скрепки. Просто выпрямите зажим, намотайте проволоку на карандаш и вуаля! Вы превратили скрепку в пружину. Как бы просто это ни звучало, сгибание проволоки вокруг карандаша и формирование из нее спирали осуществлялось с помощью определенной энергии.
Для чего используются пружины?
История использования пружин насчитывает тысячи лет. От невинтовой ветки дерева, используемой для изготовления лука и стрел, до катапульт, люди нашли способы хранить энергию в подпружиненных устройствах. Разработка многослойных рессор использовалась на каретах египетского фараона Тутанхамона. Только в пятнадцатом веке спиральная пружина появилась с широким распространением часов. Механические часы накапливали энергию, сжимая пружину, которая при постепенном ослаблении толкала стрелки вокруг циферблата. В 1676 году британский физик Роберт Гук сформулировал то, что мы сейчас знаем как закон Гука.
За прошедшие годы новые открытия в области металлургии расширили области применения пружин. Некоторые термически обработанные черные металлы и сплавы упрочняют металлы после намотки. Правильная смесь сплавов обеспечивает более высокую пластичность и стойкость металла к охрупчиванию под воздействием окружающей среды. Проволока, используемая для изготовления пружин, изготавливается из различных материалов в зависимости от области применения. Наиболее распространенным типом материала является высокоуглеродистая пружинная проволока, проволока из легированной стали и проволока из нержавеющей стали. Цветные сплавы или сплавы на основе меди, такие как фосфористая бронза или бериллиевая медь, также используются там, где требуются хорошие электрические свойства и коррозионная стойкость.