Los resortescon forma, los resortes planos y las ballestas se encuentran entre las aplicaciones más antiguas de los resortes. Hoy en día son elementos de construcción indispensables en productos en muchas ramas de la industria. Se utilizan principalmente en ingeniería mecánica, construcción de vehículos, así como en ingeniería de precisión e ingeniería eléctrica. En particular, siempre se ha utilizado la siguiente propiedad: absorber o transmitir fuerzas con deformaciones relativamente grandes, almacenar el trabajo mecánico como energía potencial y poder liberarlo nuevamente en un punto en el tiempo libremente seleccionable. La propiedad para salvar y Conversión de energía permite su uso para compensación de energía, fuerza y desplazamiento. Los requisitos previos relevantes para el uso extraordinariamente diverso de resortes planos, perfilados y de hojas en las áreas de aplicación mencionadas son:
- Desarrollo de adecuados Materiales que, además de la alta resistencia y deformabilidad que son importantes para los resortes, tienen propiedades técnicas adicionales (por ejemplo, resistencia al calor, expansión térmica definida, Conducir electricidad , antimagnético etc.)
- Conceptos básicos para cálculo las dimensiones de los resortes que cumplen con los requisitos de tareas técnicas específicas; desarrollo de Proceso de manufactura e instalaciones de fabricación para una fabricación eficaz y precisa
- Métodos y dispositivos de medición para la determinación de los parámetros del resorte y para verificar la función del resorte durante o después de la finalización de la producción, pero también durante las pruebas experimentales en el producto.
Durante mucho tiempo, el diseño de conjuntos en los que se utilizan resortes implicó un nivel relativamente alto de esfuerzo experimental. Actualmente, este sigue siendo en parte el caso, las razones de esto son complejas. Por un lado, existen motivos relacionados con el diseño, por ejemplo, la inclusión tardía de los resortes en el diseño del conjunto. Por otro lado, las condiciones reales de funcionamiento a menudo solo se capturan de manera inadecuada mediante los métodos de cálculo disponibles. Además de la experiencia suficiente en el Diseño de muelles planos, perfilados y de hojas con los métodos de cálculo clásicos, el Método de elementos finitos utilizado como opción de cálculo.
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Aplicaciones para muelles perfilados, muelles planos y ballestas
Los usos de las formas planas de muelles son innumerables e inmanejables. Van desde simples ballestas hasta complejas que se adaptan con precisión a la geometría de los componentes circundantes. Resortes planos y sistemas de resortes planos. A pesar de esta diversidad, se puede encontrar una clasificación en términos de función / propósito, así como en la forma y disposición del resorte. La clasificación muestra la función y el propósito de estas aplicaciones de resortes con mayor claridad.
Clasificación según el uso previsto
- Elementos de almacenamiento, cuya tarea principal es almacenar y convertir energía (por ejemplo, resortes impulsores en relojes, impulsores y armas)
- Elementos de medida en los que se utiliza la relación lineal entre fuerza y desplazamiento, característica de muchos resortes («balance de resorte», sensores de fuerza y par)
- Elementos de vibración y amortiguación en los que se utiliza la propiedad de vibración, así como la propiedad de amortiguar los golpes y hacer que las vibraciones disminuyan con relativa rapidez a través de la fricción interna o en conexión con elementos de amortiguación (medidor de frecuencia, resorte de equilibrio, resortes de suspensión del vehículo)
- Elementos de descanso con tareas de distribución de fuerza, compensación de fuerza y trayectoria, generación de fuerzas de precarga y ejecución de movimientos de retorno (compensación de holgura, contacto, juntas, elementos de seguridad)
- Elementos de cojinete en los que la elasticidad de flexión o torsión del material se utiliza para movimientos dentro de un rango limitado (uniones de resorte y de resorte transversal, cojinetes de banda de tensión)
La forma del resorte se divide en resortes rectos, curvos, en espiral y en forma de disco.
Solo Resortes planos se utilizan a menudo para sistemas de contacto de dispositivos de conmutación eléctricos, por ejemplo, en relés. Los muelles de contacto de material plano pueden instalarse pretensados de esta manera. Esto acorta el recorrido de conmutación y se pueden generar las fuerzas de contacto necesarias sin una deformación importante de la ballesta de contacto soportada.
Resortes planos curvos uno se diferencia en resortes de hojas curvas y resortes con forma . En el caso de la ballesta curva, la ballesta está formada por arcos rectos y circulares. Cualquier forma de resorte adaptada a la tarea en cuestión es posible para resortes perfilados. los cálculo es sobre todo problemático. Lo que se requiere es la larga experiencia del técnico, que a menudo determina las dimensiones mediante aproximaciones y experimentos. No se conocen modelos de cálculo generalmente válidos. En cualquier caso, las pautas de diseño son importantes y, en particular, la Radios de curvatura mínimos debe cumplirse.
Debajo resortes de hojas en espiral voluntad Muelles helicoidales con y sin espacio entre espirales y resortes helicoidales combinados. Resortes planos en forma de disco , al cual el disco muelles y Arandelas de muelle se puede utilizar como un solo resorte o en una combinación de resortes.
Diseño y construcción
Son muchas las decisiones que hay que tomar a la hora de diseñar muelles con forma, muelles planos o ballestas. Estos se relacionan con las especificaciones para el tipo de resorte, la forma y las dimensiones del resorte, la fijación del resorte, el material del resorte y las opciones de fabricación y prueba. Las ayudas a la toma de decisiones son principalmente cálculos sobre el comportamiento de deformación y la capacidad de carga (vida útil) de los resortes. La base para esto son las relaciones de deformación y tensión aplicables. Las dos ecuaciones dependientes del resorte deben tener en cuenta los numerosos requisitos del resorte y las influencias existentes. Se deben especificar más de dos parámetros de resorte, por lo que es necesario un enfoque iterativo al diseñar el resorte. Siempre se debe realizar una verificación funcional y de resistencia para el resorte diseñado. Durante la prueba de funcionamiento, se debe verificar el cumplimiento de la tasa de resorte requerida, las fuerzas y distancias dentro de las tolerancias especificadas, el comportamiento de vibración y otros requisitos impuestos al resorte. Esto se puede hacer en forma de verificación de voltaje, seguridad, capacidad de carga o vida útil. A la hora de determinar la forma del muelle, además de las condiciones geométricas derivadas de los requisitos funcionales, hay que tener en cuenta, sobre todo, los aspectos relacionados con la fabricación y la técnica de los materiales para conseguir unos costes de fabricación mínimos. El diseño de Resortes de metal particularmente requiere conocimiento y experiencia de conformado en frío y Tratamiento térmico . Sin embargo, no solo la confiabilidad de la función del resorte depende de la forma del resorte, sino principalmente la de todo el producto en el que se utiliza el resorte.
Fabricación
Resortes planos, resortes perfilados y ballestas Dependiendo de los requisitos, forma y número de piezas, simplemente se doblan o Proceso de estampado y doblado fabricado o por Corte por láser con lo siguiente Reorganización doblando, gofrando, ribeteando y embutiendo. Especialmente cuando se trata de embutición profunda, no hay límites para la conformación de resortes planos o perfilados. Habrá final Tratamientos superficiales tales como pulido vibratorio, acabado de barriles, fosfatado, bruñido, galvanizado, pintura, etc. se ofrecen. Además, los resortes se pueden instalar directamente en los conjuntos proporcionados. La elección de Materiales de primavera es extenso, además de los aceros para muelles normales, los aceros inoxidables, los metales no ferrosos y los metales no ferrosos se ofrecen en forma de banda o placa.
Espesor del material: 0,1 a 3,0 mm
Anchos de banda: 1,0 mm – 150 mm
Tamaños de panel: 1500 x 2500 mm
Tecnología de producción: láseres, estampado, punzonado, doblado, pulido, ensamblado.
Tecnología de superficie : Tumbado, fosfatado, bruñido, galvanizado y pintado … otras superficies bajo pedido
Para la producción óptima de muelles planos, de hojas y de forma individual es necesaria una experiencia sólida y larga. Debido a la forma individual y compleja, un estandarizado interpretación y cálculo no siempre es posible según el esquema F. Se requiere una práctica profunda en la fabricación de resortes planos y perfilados. Por ello, Gutekunst Formfedern documenta detalladamente cada producción y puede proporcionar información para los diseños posteriores.
Gutekunst Formfedern elabora la solución óptima para las tareas actuales directamente con el cliente. Usando un dibujo, Datos CAD , Situación y funcionamiento de la instalación, se comprueban y calculan los requisitos deseados. Si es necesario, utilice nuestro Formulario de consulta o envíe sus datos directamente a info@gutekunst-formfedern.de .
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