T-FLEX Springs – Knihovna parametrických pružin s vestavěnými výpočty pro T-FLEX CAD

Autor: Nagornov Petr, inženýr oddělení technické podpory společnosti JSC Top Systems
Materiál popisuje parametrickou knihovnu pružin zabudovanou do T-FLEX CAD pro výpočet různých typů pružin, vytváření 3D modelů a výkresů v souladu s Jednotným systémem pro konstrukční dokumentaci na základě provedených výpočtů. Pružiny patří do třídy elastických prvků, jejichž hlavní pracovní vlastností je schopnost výrazně se deformovat při zatížení. Tyto deformace jsou zpravidla elastické a po odstranění zatížení prvek obnoví své rozměry. Hlavní pracovní charakteristiky pružin jsou ty, které určují jejich schopnost se deformovat při zatížení. Patří mezi ně elastická charakteristika (vztah mezi posunutím určitého bodu elastického prvku a aplikovaným zatížením) a tuhost. V závislosti na typu zatížení se pružiny dělí na tlačné, tažné, torzní a ohybové. Podle tvaru konstrukce se pružiny dělí na šroubové, talířové, spirálové a deskové. T-FLEX Springs je sada knihovních prvků typických konstrukcí pružin integrovaných do knihovny standardních výrobků vyvinutých standardními parametrizačními nástroji systému T-FLEX CAD (obr. 1). V současné době knihovna představuje následující typy pružin: 1. Šroubovité válcové tlačné pružiny; 2. Šroubovité válcové tažné pružiny; 3. Šroubovité válcové torzní pružiny; 4. Šroubovité kuželové tlačné pružiny; 5. Talířové pružiny.
Obr. 1 Knihovna pružin s výpočty v nabídce Dokumenty Hlavním účelem knihovny je automatizovat výpočet parametrů typických návrhů pružin a přípravu projektové dokumentace v souladu s pravidly Jednotného systému projektové dokumentace (USKD). Hlavním účelem výpočtu je určit geometrické parametry pružiny odpovídající zadaným zatížením a provozním podmínkám. V důsledku výpočtu systém nabízí řadu řešení, která splňují výchozí data, z nichž si uživatel může vybrat optimální řešení podle jednoho nebo více kritérií. Při návrhu pružin se používá domácí databáze pružinových drátů a materiálů z pružinové oceli, jejichž typická klasifikace je stanovena v GOST 13764-86. Během výpočtu systém kontroluje přípustná napětí v daném materiálu při maximálním zatížení. Na základě vybraného řešení se vytvoří 3D model, který lze následně přímo použít k vytvoření 3D modelů montážních konstrukcí. Jednou z výhod je možnost správy konfigurace 3D modelu, která umožňuje nastavit pružinu v sestavě do provozního nebo mezilehlého stavu. Spolu s 2D modelem je generován parametrický výkres pružiny, určený pro návrh v souladu s pravidly Jednotného systému pro konstrukční dokumentaci (ESKD) nebo pro použití jako XNUMXD fragment při vytváření montážních výkresů.

Šroubovité tlačné pružiny

Šroubovité tlačné pružiny se vyznačují značnou vzdáleností mezi závity, která se zmenšuje vlivem podélného axiálního zatížení (obr. 2). Vnější závity mají zpravidla speciálně upravenou opěrnou plochu pro rovnoměrné rozložení síly podél osy pružiny.
Obr. 2 Tlačná pružina – 3D model a výkres Výpočet tohoto typu pružiny je založen na metodice stanovené v GOST 13765-86. Výchozími údaji pro návrh tlačných pružin jsou zatížení během předběžné a pracovní deformace a také pracovní zdvih pružiny.

Šroubovité válcové tažné pružiny

Na rozdíl od tlačných pružin mají spirálové válcové tažné pružiny těsně přiléhající vinutí a zvětšují svou délku vlivem podélného axiálního zatížení (obr. 3). Charakteristickým rysem tohoto typu pružiny je přítomnost speciálně tvarovaných háků různých tvarů pro aplikaci zatížení.
Obr. 3 Tažná pružina – 3D model a výkres Výpočet tohoto typu pružiny je založen na metodice stanovené v GOST 13765-86. Kromě zatížení a pracovního zdvihu u tažných pružin může počáteční parametr zahrnovat i sílu předpětí, která zvyšuje únosnost pružiny díky těsnějšímu uložení vinutí.

Šroubovité torzní pružiny

Šroubovité torzní pružiny mají podobnou konstrukci jako dříve popsané typy, přičemž zatížení působí v rovinách kolmých k ose (obr. 4). Výsledný krouticí moment pružinu kroutí. Mezi vinutími pružiny jsou mezery, které zabraňují tření během procesu kroucení, a na koncích jsou speciální háky pro aplikaci zatížení.
Obr. 4 Torzní pružina – 3D model a výkres Výpočet tohoto typu pružiny je založen na metodice popsané v OST 3-2561-91. Výchozími daty pro tento typ pružiny jsou krouticí momenty během předběžné a pracovní deformace a pracovní úhel zkroucení. Pokud není krouticí moment během předběžné deformace zadán, je nutné místo pracovního úhlu zkroucení zadat pracovní úhel deformace.

Kuželové vinuté pružiny

Kuželové vinuté pružiny jsou speciálním případem tlačných pružin (obr. 5). Charakteristickým znakem je dosažení nelineární elastické charakteristiky díky umístění osy vinutí na kuželové ploše.
Obr. 5. Kuželová pružina – 3D model a výkres Výpočet tohoto typu pružin je založen na metodice popsané v knize Ponomareva S.D., Andrejevové L.E. „Výpočet pružných prvků strojů a zařízení“. Tento knihovní prvek umožňuje navrhovat kuželové pružiny s konstantním stoupáním, jejichž průmět v půdorysu má tvar Archimédovy spirály, nebo s konstantním úhlem sklonu závitů, jejichž průmět v půdorysu má tvar logaritmické spirály. Výchozími daty pro tento typ pružin jsou tedy vnější průměry krajních závitů, zatížení během předběžné a pracovní deformace a také pracovní zdvih pružiny. Mezi vlastnosti patří také možnost specifikace chyby skutečného pracovního zdvihu pružiny, získané v procesu výpočtu.

Belleville prameny

Talířové pružiny jsou deskové pružiny používané k vychýlení a udržení velkých zatížení za podmínek malé deformace (obr. 6). Hlavní výhodou tohoto typu pružin je zvýšená spolehlivost, vysoké koeficienty tuhosti a nízké rychlosti tečení.
Obr. 6 Talířová pružina – 3D model a výkres Výpočet tohoto typu pružin je založen na metodice popsané v GOST 3057-90. Výchozími daty pro tento typ pružin je zatížení při pracovní deformaci a pracovní zdvih. Charakteristickým rysem tohoto knihovního prvku je možnost navrhnout nejen jednu talířovou pružinu, ale i celý soubor pružin, které tvoří kompozitní pružný prvek. Při sekvenčním uspořádání souboru je únosnost ekvivalentní únosnosti jedné pružiny a pracovní zdvih je úměrný počtu pružin v souboru. Při paralelním uspořádání souboru dochází k opačnému efektu – pracovní zdvih je ekvivalentní pracovnímu zdvihu jedné pružiny a únosnost se zvyšuje úměrně počtu pružin v souboru. Uvažujme obecný postup práce s prvky knihovny pružin na příkladu válcové torzní pružiny. Při vkládání prvku jako 3D fragmentu z knihovny přímo do sestavy se zobrazí typický dialog pro výpočet pružiny (obr. 7).
Obr. 7 Dialog pro výpočet pružiny První fází návrhu je vyplnění atributů výkresu pružiny. Ve výchozím nastavení se pružiny vyrábějí na základě průvodní konstrukční dokumentace, v důsledku čehož jsou při sestavování specifikace pro montážní jednotku zahrnuty v sekci „Díly“. Po zadání výchozích dat je nutné přejít k parametru „Výběr hlavních parametrů pružiny“ a v zobrazeném dialogu vybrat optimální řešení pro jedno nebo více kritérií z počtu nabízených systémem (obr. 8).
Obr. 8 Výběr hlavních parametrů pružiny Pokud vybrané řešení nesplňuje teorii pevnosti (ohybové napětí při maximální deformaci překračuje maximální přípustnou hodnotu), systém vydá odpovídající upozornění. V tomto případě se doporučuje zvolit jiné řešení z těch, které systém navrhuje. Další fází návrhu je určení konstrukčních prvků pružiny – směru vinutí, a také výběr typů a velikostí vnějších závitů (obr. 9).
Obr. 9 Definice konstrukčních prvků pružiny Na základě zadané třídy pružiny a vybraného řádu systém nabízí seznam možných materiálů pro výrobu pružiny v souladu s GOST 13764-86. V případě potřeby může uživatel také zadat aplikaci povlaku pružiny. Nástroje pro návrh výkresu a parametry pro výběr konfigurace 3D modelu jsou zobrazeny v samostatném dialogovém okně „Výkres“ (obr. 10).
Obr. 10 Parametry pro návrh výkresu a výběr konfigurace 3D modelu Blok parametrů „Kreslení“ obsahuje sadu přepínačů mezi různými rozvrženími výkresu pružin:

• Rozvržení „Bez kót“ je určeno pro použití jako 2D fragment ve výkresech sestav.
• Rozvržení „S rozměry“ je výkres s geometrickými rozměry navržené pružiny, vypracovaný v souladu s pravidly Jednotného systému pro konstrukční dokumentaci (ESKD); (používaný pro interní potřeby podniku)
• Výkres „S diagramem“ je výkres s diagramem zatížení, technickými požadavky a geometrickými parametry, vypracovaný v souladu s pravidly ESKD. Je hlavním doprovodným projektovým dokumentem.

Blok parametrů „Technické požadavky“ je určen k nastavení základních požadavků na výkres pružiny.

Blok parametrů „3D“ je sada přepínačů pro konfigurace 3D modelu.

Výsledky výpočtu pružiny jsou shrnuty ve stejnojmenném dialogovém okně (obr. 11).

Obr. 11 Výsledky výpočtu pružiny

Pro určení mezilehlé polohy pružiny při daném zatížení nebo pro určení zatížení pružiny v určitém deformovaném stavu je k dispozici speciální dialogové okno „Parametry mezilehlé polohy“.

Obr. 12 Určení mezilehlé polohy pružiny

Obrázky 13 a 14 ukazují příklady použití torzních pružin a talířových pružin v sestavách s provedenými výpočty:

Obr. 13 Použití torzní pružiny v sestavě

Obr. 14 Použití talířových pružin při montáži

Výpočty dalších typů pružin obsažených v knihovně se provádějí podobným způsobem.

Za zmínku stojí, že popsané řešení pro výpočet pružin je zdarma a dostupné jak uživatelům komerční verze T-FLEX CAD a T-FLEX CAD 2D+, tak i uživatelům vzdělávací verze.

Dále

Stáhnout článek
ve formátu PDF

Naše organizace, EPS-Service LLC, se specializuje na výrobu různých typů pružin. V současné době můžeme konstatovat, že z hlediska bohatosti sortimentu, průmyslového a designového potenciálu zde zaujímáme vedoucí postavení. Dostupnost moderního vybavení, využití nejnovějších technologií a vysoce kvalifikovaný personál harmonicky doplňuje vlastní konstrukční kancelář a výkonné zkušební oddělení. Společně to zajišťuje nejzodpovědnější přístup k tvorbě našich produktů (pružin), rychlost rozhodování a plnění objednávek, dodržování nejpřísnějších požadavků na kvalitu, ale zároveň zcela přijatelnou cenu konečného produktu díky použití produktivních a cenově efektivních technologií a jasné koordinaci všech procesů.
výroba pružin

Jarní produkce 2

• rozsáhlé zkušenosti;
• široký rozsah;
• individuální přístup;
• moderní výrobní linka;
• minimální doby vyřízení objednávky;
• dodávky jakéhokoli množství, od jednotlivých kusů až po velké;
• nejmodernější vybavení a vysoce kvalifikovaní specialisté;
• výroba dle standardních i individuálních projektů;
• možnost výroby malých zkušebních dávek pro stanovení specifických požadavků zákazníka.

stroj na výrobu pružin

Standardní výrobky i výrobky vyrobené dle výkresů zákazníků. Máme skladem široký sortiment pružin, které uspokojí nejrozmanitější požadavky. Pokud je potřeba vyvinout speciální výrobek, pak pro naše vysoce zkušené specialisty nebude obtížné to udělat v co nejkratší době, která v některých případech nepřesáhne jeden den.

Individuální návrh a výroba pružin je nejen rychlá, ale i levná. S její pomocí je možné zohlednit všechny požadavky zákazníka, podmínky konkrétního provozu. Využitím zkušeností a znalostí našich konstruktérů, jejich zvládnutí všech nástrojů moderní výroby a technologií budou vytvořené pružiny plně splňovat všechny zadané vlastnosti, zachovají si své parametry po celou dobu své životnosti s ohledem na všechny škodlivé vlivy, které na ně během provozu působí. Zároveň může být takové řešení, díky optimalizaci všech procesů, pro zákazníka ekonomicky nejvýhodnější.

Naše společnost vytvořila a zavedla speciální systém, který zaručuje vysokou kvalitu námi vyráběných produktů. Pečlivý výběr dodavatelů a materiálů, kontrola všech fází výrobních a obchodních procesů, využití nejmodernějších metod řízení a nejnovějších automatizovaných technologií. To vše zajišťuje absenci vad a stejně vysokou úroveň kvality bez ohledu na konkrétní šarži pružin.

Ať už je u nás zadána jakákoli zakázka, ať už velká nebo jednotlivá, snadno proveditelná nebo extrémně složitá – každému klientovi se dostane od nás maximální pozornosti. Všechny otázky, které vzniknou při vyplňování příslušné žádosti, vyřeší naši zkušení specialisté. Nejenže vám obratem poskytnou všechny potřebné doplňující informace, ale také pomohou vyplnit objednávku tak, aby plně splňovala požadavky klienta a její cena byla přiměřená.
výroba pružin

Naše produkce

reklama

EPS-Service zváží nabídky na nerezový drát 12X18N10T od d 0,2 mm do 10.01 dle TU 3-1002-77. Je vyžadován certifikát na materiál, vyráběný společností BMK.

Zvažme všechny možnosti!

Zprávy

Pružiny skladem

Pružiny pro vakuové jističe jsou vždy skladem. Název položky Stav na skladu (ks) 1. Pružina 8GK.281.201 — 24 ks 2. Pružina 8GK.281.201-01 — 48 ks 3. Pružina 8GK.281.232 — 990 ks 4. Pružina 8GK.281.233 — 1000 ks 5. Pružina 8GK.281.233-01 — 1050 ks 6. Pružina 8GK.281.286 — 1930 ks 7. Pružina 8GK.281.293 — 3400 ks 8. Pružina 8GK.281.305 — 1740 ks 9. Pružina 8GK.281.305-01 [. ]