Správna špecifikácia plynovej pružiny začína jedným číslom: silou, ktorú musí vyvinúť v požadovanej polohe zdvihu. Skutočný výpočet je momentálna bilancia, nie jednoduchý odhad hmotnosti. Ak si vyberiete plynovú pružinu, ktorá zodpovedá hmotnosti veka, dverí alebo sedadla, je pravdepodobné, že jednotka bude buď príliš slabá na to, aby udržala časť v otvorenej polohe, alebo taká silná, že časť zabuchne smerom nahor. Tento článok vysvetľuje silovú rovnicu, premenné a kalkulačka sily plynovej pružiny potreby, odpracovaný príklad a praktické chyby, ktoré sa objavujú na dielni.
Začnite so základnou rovnicou sily plynovej pružiny
Teoretická výstupná sila plynovej pružiny je F = P × A , kde P je vnútorný tlak dusíka a A je efektívna plocha piesta. Výrobca bežne udáva túto silu v definovanom bode zdvihu, zvyčajne pri plne vysunutej tyči. To hodnotenie sa nazýva F1.
F2 je sila meraná s úplne stlačenou tyčou. Rozdiel medzi F1 a F2 pochádza z vnútorného trenia a zmeny objemu plynu, keď sa tyč pohybuje do valca. V typickej jednotke je rozdiel 10 až 20 percent a na tom záleží. Ak použijete iba jednu nominálnu silu, pružina sa môže zdať príliš mäkká na konci stlačenia alebo príliš tvrdá na konci predĺženia.
Čo znamenajú F1 a F2 v praxi
Pri projekčných prácach vždy požadujte obe hodnoty, keď požiadate dodávateľa o cenovú ponuku. Plynová pružina, ktorá spĺňa vypočítanú F1, ale má nezvyčajne vysokú F2, sa bude správať inak, keď človek stlačí pohyblivú časť dole. Toto je obzvlášť dôležité pri sedacích a prístupových paneloch, kde je kontrolovaný pohyb súčasťou používateľskej skúsenosti.
Ako kalkulačka sily plynovej pružiny modeluje vašu aplikáciu
Kľúčové vstupy, ktoré potrebujete pred spustením čísel
Kalkulačka sily je len taká dobrá, aké vstupy do nej zadáte. Pred výpočtom zhromaždite nasledovné:
- Hmotnosť pohyblivej časti vrátane rukovätí, pántov a akýchkoľvek pripojených komponentov.
- Umiestnenie závesu alebo osi otáčania.
- Vzdialenosť od osi otáčania k ťažisku pohyblivej časti.
- Poloha montážnych bodov plynovej pružiny na pevnom ráme aj na pohyblivej časti.
- Dĺžka zdvihu a uhol otvorenia, ktorý chcete dosiahnuť.
- Predpokladaný rozsah prevádzkových teplôt.
Rovnica momentovej rovnováhy
Výpočet je momentová rovnováha okolo osi otáčania:
Fspring × dspring = W × dcg
Fspring je sila dodávaná plynovou pružinou, dspring je kolmá vzdialenosť od osi otáčania k stredovej línii pružiny, W je hmotnosť pohyblivej časti a dcg je horizontálna vzdialenosť od osi otáčania k ťažisku. Pretože dspring a dcg sa menia s uhlom otvorenia, musíte skontrolovať aspoň tri polohy: zatvorené, čiastočne otvorené a úplne otvorené. Poloha, ktorá vyžaduje najvyššiu silu pružiny, nastavuje hodnotu, ktorú by ste mali špecifikovať.
Pri dvojpružinovej inštalácii rozdeľte potrebnú silu medzi dve jednotky. Pridajte bezpečnostnú rezervu približne 10 až 15 percent, aby ste pokryli opotrebovanie tesnenia, tolerancie tlaku a odchýlky vo výrobe.
Typická online kalkulačka predpokladá zjednodušenú geometriu. Ak vaše upevňovacie body nie sú symetrické, použite kalkulačku ako východiskový bod a ručne skontrolujte kritickú pozíciu vo svojom modeli CAD.
Spracovaný príklad: dimenzovanie plynovej pružiny pre ťažké veko
Predstavte si veko, ktorého ťažisko je 300 mm od pántu, keď je veko zatvorené. Veko váži 150 N a plánujete použiť dve plynové pružiny. Nižšie uvedená tabuľka ukazuje požadovanú silu na pružinu v troch polohách na základe jednoduchej momentovej rovnováhy.
| Poloha veka | Rameno CoG páky | Rameno páky plynovej pružiny | Sila na pružinu |
|---|---|---|---|
| Zatvorené (0°) | 300 mm | 120 mm | 187,5 N |
| Čiastočne otvorené (30°) | 260 mm | 128 mm | 152 N |
| Úplne otvorené (60°) | 150 mm | 140 mm | 80,4 N |
Uzavretá poloha vyžaduje najvyššiu silu. Vynásobením 187,5 N 15-percentnou bezpečnostnou rezervou získame 216 N na pružinu . To znamená, že špecifikovaná F1 pre každú pružinu by mala byť aspoň 216 N. Kalkulátor sily, ktorý požaduje iba pohybovú hmotnosť, toto číslo vynechá, pretože moment závisí od ramena páky, nielen od hmotnosti.
V praxi tiež skontrolujte, či bude plynová pružina inštalovaná s tyčou smerujúcou nahor, nadol alebo nabok. Orientácia mení trenie a vnútorné mazanie, takže tá istá F1 môže byť v jednej montážnej polohe tuhšia ako v inej. Ak sa vypočítaná hodnota nezhoduje so žiadnym štandardným produktom, zvyčajne je lepšou odpoveďou prispôsobená jednotka s upraveným tlakom plynu ako zmena montážnych bodov.
Časté chyby vo výpočtoch sily plynovej pružiny
Aj pri správnom zložení môžu malé chyby viesť k príliš slabej alebo príliš agresívnej pružine. Chyby uvedené nižšie sú tie, ktoré najčastejšie vidíme vo výrobných výkresoch a žiadostiach o odoslanie.
- Použitie plnej hmotnosti pohyblivej časti namiesto výpočtu jej momentu okolo závesu. Samotná váha vám nehovorí o potrebnej sile.
- Za predpokladu, že sila plynovej pružiny je konštantná počas celého zdvihu. F1 a F2 sú odlišné a menia sa aj ramená pák.
- Kontrola iba zatvorenej polohy. Potreba sily tam môže byť najnižšia, ak sa zmení geometria uloženia pružiny, preto vždy skontrolujte aspoň tri uhly.
- Pridanie nadrozmerného bezpečnostného faktora. 30-percentná rezerva môže spôsobiť, že pružina bude taká silná, že ľahký operátor nemôže zavrieť veko, najmä ak je pružina namontovaná blízko závesu.
- Ignorovanie teplotných vplyvov. Vnútorný tlak plynu sa mení úmerne s absolútnou teplotou, takže jednotka dimenzovaná na 23 °C môže vyvinúť výrazne väčšiu silu na priamom slnku alebo v horúcej dielni.
Jeden typický prípad, ktorý sme videli, sa týkal krytu 200 N, ktorý bol vybavený pružinou 500 N. Inštalatér použil závažie krytu priamo bez zohľadnenia krátkeho ramena páky pružiny. Kryt sa rozletel tak rýchlo, že ho malí operátori nedokázali ovládať. Prepočet so skutočným ramenom páky ukázal na jednotku 300 N a problém zmizol.
Od výpočtu k skutočnému produktu: prispôsobenie sily aplikácii
Hodnota sily je len východiskovým bodom. Správna jednotka musí mať tiež správny zdvih, koncové armatúry, správanie tlmenia a montážnu geometriu pre produkt, ktorý vyrábate.
V aplikáciách na sedenie nie je nákladom statické veko, ale pohybujúca sa osoba. Rovnováha medzi F1, tlmením a blokovacou silou určuje, či sa sedadlo pohybuje hladko alebo trhavo. Ak pracujete na barových stoličkách alebo podobných výškovo nastaviteľných sedadlách, plynové pružiny barových stoličiek by mala zodpovedať očakávanému rozsahu hmotnosti používateľa a dráhe nastavenia výšky. náš prispôsobenie plynových pružín dizajnu barovej stoličky a požiadavkám na hmotnosť príručka sa zaoberá týmito premennými podrobnejšie.
Dodávatelia plynových pružín barových stoličiek, továreň - Changzhou Andefu Gas Spring Co., Ltd Andefu je Čína dodávatelia plynových pružín a továreň na barové stoličky, na predaj plynové pružiny na barové stoličky na mieru, plynové pružiny barových stoličiek série ADF-243... Zobraziť produkt → Pre dvierka skriniek, kryty stroja a prístupové panely, a podporná plynová pružina poskytuje predvídateľnú zdvíhaciu silu s jednoduchým usporiadaním montáže. V týchto produktoch je momentový zostatok uzavretej pozície zvyčajne číslo, ktoré definuje hodnotenie F1.
Výrobcovia podpory plynových pružín, dodávatelia podpory plynových pružín ADF je výrobca podpory plynových pružín, dodávatelia podpory plynových pružín a továreň na podporu zdvíhania plynových pružín v Číne, ponúkajú plynové vzpery L... Zobraziť produkt → Keď sa pohyblivá časť musí držať v medzipolohe, ako je rameno monitora alebo údržbový poklop, a uzamykateľná plynová pružina poskytuje aretáciu polohy kdekoľvek v zdvihu. Overte uzamykaciu silu v bode, kde je zaťaženie najvyššie, nielen v úplne zatvorenej polohe. Pre hlbšie porovnanie si pozrite naše Sprievodca výberom nastaviteľnej blokovacej plynovej pružiny .
Výrobcovia uzamykateľných plynových pružín, dodávatelia uzamykacích plynových pružín Čína výrobcovia nastaviteľných uzamykateľných plynových pružín, dodávatelia a továreň uzamykateľných plynových pružín, ADF ponúkajú vlastné uzamykateľné plynové vzpery, adj... Zobraziť produkt → Samotná montážna poloha mení efektívne rameno páky, takže rovnaká hodnota sily sa môže líšiť na krátkom, tuhom ramene v porovnaní s dlhším, mäkším. Pred objednaním si vždy overte skutočnú vzdialenosť od osi plynovej pružiny k otočnému čapu vo vašom modeli CAD.
Prečo overovať výsledky kalkulačky u výrobcu
Vypočítaná hodnota F1 je teoretické číslo, nie konečná špecifikácia. Skutočné výrobné jednotky sú ovplyvnené priemerom tyče, trením tesnenia, olejovou náplňou, montážnymi konzolami a presnou polohou upevňovacích bodov. To je dôvod, prečo vám výrobca s interným testovaním môže ušetriť čas a prerábať.
V ADF vyvíjame plynové pružiny a valce na základe zákazníckych výkresov alebo vzoriek, kontrolujeme každý procesný krok a podporujeme projekty OEM aj aftermarket. S 15 výrobnými linkami a tímom viac ako 130 ľudí sme nastavení na to, aby sme zvládli vlastné dĺžky zdvihu, špeciálne koncovky a hodnoty sily, ktoré nie vždy zodpovedajú štandardným katalógom.
Začnite s chvíľkovou rovnováhou, skontrolujte uzavreté a otvorené pozície, pridajte malú bezpečnostnú rezervu a potom pred zadaním objednávky prediskutujte výsledok s výrobcom. Táto kombinácia je spoľahlivejšia než akákoľvek samostatná kalkulačka.
