Что приводит к поломке пружины и каковы основные виды поломки?
Пружины встречаются повсюду в нашей повседневной жизни и в производстве. В этой статье будут рассмотрены основные виды отказов пружин и причины их поломок.
Основные формы отказа пружин
Причин поломки пружины может быть множество, но в целом это может быть связано с двумя факторами: качеством самой пружины и неправильным использованием.
- Пластическая деформация
Напряжение, создаваемое внешней нагрузкой, превышает предел текучести материала. После пластической деформации пружина не может вернуться к своим первоначальным размерам и форме.
- Быстрое хрупкое разрушение
Некоторые пружины имеют дефекты материала, дефекты обработки (такие как складки и царапины), дефекты термообработки (такие как чрезмерная температура закалки, приводящая к образованию крупных зерен, недостаточная температура отпуска, приводящая к недостаточной прочности материала) и т. д. Эти пружины могут внезапно ломаться из-за чрезмерной ударной нагрузки.
- Усталостный перелом
Под действием знакопеременных напряжений поверхность пружины становится дефектной, что приводит к возникновению усталостного очага трещин. Разрушение происходит после распространения трещины.
- Пружины, используемые в агрессивных средах, подвержены растрескиванию под напряжением.
- Пружинные фитинги, используемые при высоких температурах, подвержены ползучести и релаксации напряжений, что приводит к необратимой деформации.
Каковы основные причины выхода из строя пружин?
Основные факторы, влияющие на поломку пружин, можно разделить на 3 категории: материал пружины, конструкция пружины и процесс изготовления пружины.
SПечатный материал
Химический состав и механические свойства различных марок пружинной стали имеют свои особенности. В целом, материал, из которого изготавливается пружина, должен иметь высокий предел упругости, предел усталости, ударную вязкость и хорошие характеристики термообработки. Обычно используются углеродистая пружинная сталь, легированная пружинная сталь, нержавеющая пружинная сталь, а также медные сплавы, никелевые сплавы и резина. Материал пружины следует выбирать разумно и правильно в соответствии с требованиями к нагрузке, сроку службы и рабочей среде пружины. стандарты даны по высокому, среднему и низкому уровням.
Если для изготовления пружин, подвергающихся высоким нагрузкам в процессе производства, использовать пружины из малопрочных материалов, то легко возникает необратимая деформация, которая приводит к выходу их из строя. Если для изготовления пружинных изделий, требующих высокой усталостной долговечности, используются высокопрочные пружинные материалы, то возрастает вероятность хрупкого разрушения пружины в условиях высоких напряжений.
Чем выше прочность материала пружины, тем больше склонность материала к хрупкому разрушению. Таким образом, правильный и разумный выбор пружинных материалов с умеренными механическими свойствами может не только обеспечить превосходную рабочую нагрузку пружины, но, что еще важнее, обеспечить ей превосходные рабочие характеристики при высокой усталостной долговечности. Таким образом, поломка пружины тесно связана с материалом пружины.
SДизайн принга
Пружина с хорошей усталостной долговечностью должна быть спроектирована многими людьми с использованием знаний из многих дисциплин.
При проектировании пружины необходимо понимать, что необходимо для обеспечения ее долговечности. Многие пружинные изделия выходят из строя из-за необоснованных конструктивных параметров, что приводит к постоянной деформации на ранней стадии использования.
Процесс производства пружин
Формовка, штамповка и гибка пружины в процессе производства могут привести к определенному повреждению материала пружины. Некоторые из этих повреждений очевидны, а некоторые невидимы, особенно это касается пружин растяжения, пружин кручения и других пружин специальной формы.
Максимальное напряжение пружины приходится на поверхность материала пружины, а усталостное разрушение пружины часто начинается с небольшого поверхностного дефекта на поверхности материала пружины. Затем под действием знакопеременной нагрузки она постепенно деформируется и расширяется, а после определенного цикла напряжений приведет к усталостному разрушению пружины.
Заключение
Компания KENENG производит пружины сжатия , пружины растяжения , торсионные пружины , пружины для штампов, пружины для аккумуляторных батарей, спиральные пружины и другие типы пружин. Разумеется, мы также можем изготовить их на заказ по предоставленным вами чертежам или требованиям. У нас работают инженеры-конструкторы и специалисты по производству пружин, которые могут удовлетворить ваши различные требования, гарантируя при этом высокое качество продукции.
