कम्प्रेशन स्प्रिंग कितने प्रकार के होते हैं

संपीड़न स्प्रिंग्स संपीड़ित होने पर यांत्रिक ऊर्जा संग्रहीत करते हैं और लोड हटाए जाने पर यांत्रिक ऊर्जा छोड़ते हैं। हालाँकि संपीड़न स्प्रिंग्स आम तौर पर स्प्रिंग स्टील से बने होते हैं, उनमें कार्बन, मैग्नीशियम, निकल, क्रोमियम, टिन, तांबा, टंगस्टन और एल्यूमीनियम भी हो सकते हैं।

विभिन्न सामग्रियां संपीड़न स्प्रिंग्स के लिए अलग-अलग डिग्री की लोच और ऊर्जा भंडारण क्षमता बनाती हैं।

रॉबर्ट हुक ने 1676 में ही एक स्प्रिंग द्वारा लगाए गए बल की गणना के लिए एक सूत्र प्रस्तावित किया था, जो इसके बढ़ाव के समानुपाती होता है।

संपीड़न स्प्रिंग्स यांत्रिक उपकरण हैं जो विशेष रूप से अक्षीय संपीड़न भार को समझने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। वे आमतौर पर एक बिंदु तक खिंच और घूम भी सकते हैं। सामान्यतया, संपीड़न स्प्रिंग्स संपीड़न भार के अधीन होने पर यांत्रिक ऊर्जा संग्रहीत कर सकते हैं। एक बार जब भार हटा दिया जाता है, तो वे लोचदार विरूपण से गुजरते हुए अपने मूल आकार और आकार में वापस आ जाएंगे।

संभावित ऊर्जा को संग्रहीत करने की यह अनूठी क्षमता, इसकी सापेक्ष सादगी और सामर्थ्य के साथ मिलकर, अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में संपीड़न स्प्रिंग्स को मूल्यवान बनाती है। मैकेनिकल कीबोर्ड बटन, गद्दे और बॉलपॉइंट पेन से लेकर आग्नेयास्त्र और कार सस्पेंशन शॉक अवशोषक तक। 15वीं शताब्दी से, हम कम्प्रेशन स्प्रिंग्स का उपयोग कर रहे हैं, और पहला कम्प्रेशन स्प्रिंग का उपयोग घड़ी उपकरणों में किया गया था।

संपीड़न स्प्रिंग्स के प्रकार

संपीड़न स्प्रिंग्स में कई अलग-अलग ज्यामितीय आकार हो सकते हैं। सबसे आम हैं कॉइल्स या सर्पिल स्प्रिंग्स। यह आकृति अन्य आकृतियों की तुलना में अधिक लोकप्रिय है क्योंकि यह एक बिंदु तक निर्बाध उच्च संपीड़न और विस्तार की अनुमति देती है। यह हल्का भी है क्योंकि यह संपीड़ित भार को अवशोषित करने की आवश्यकता को पूरा करने के लिए कम सामग्रियों का उपयोग करता है। अंत में, कॉइल स्प्रिंग का आकार इस प्रकार को अपेक्षाकृत बड़ा स्प्रिंग स्थिरांक देता है (जिसे बाद में विस्तार से समझाया जाएगा)।

इस श्रेणी को आगे उपश्रेणियों में विभाजित किया गया है, जिनमें शामिल हैं:

संपीड़न स्प्रिंग की सामग्री

संपीड़न स्प्रिंग्स आमतौर पर स्प्रिंग स्टील से बने होते हैं, जो उच्च उपज शक्ति वाला एक प्रकार का स्टील है। इससे उन्हें अत्यधिक विकृत होने पर भी अपना मूल आकार, साइज़ और आकार बनाए रखने की अनुमति मिलती है। इसलिए, इन स्टील्स में तनाव के तहत एक बड़ा लोचदार विरूपण स्थान होता है। यह आणविक स्तर पर होता है, इसलिए इन स्टील्स की संरचना का उनकी लोच पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

सामान्यतया, स्प्रिंग स्टील में कार्बन और मैंगनीज, साथ ही निकल, क्रोमियम, मोलिब्डेनम, टिन, वैनेडियम, तांबा, लोहा, टंगस्टन और एल्यूमीनियम शामिल हैं। स्प्रिंग स्टील को आधिकारिक एएसटीएम द्वारा इसकी उपज शक्ति और कठोरता के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है, इसलिए विभिन्न सामग्री संरचनाएं विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, ASTM A228 का उपयोग पियानो स्ट्रिंग्स के लिए किया जाता है, जिसमें अधिकतम उपज के साथ 0.7% -1% कार्बन और 0.2% -0.6% मैंगनीज होता है। 530 मेगापास्कल की शक्ति और 400 मेगापास्कल की तन्य शक्ति।

संपीड़न स्प्रिंग्स की विशेषताएं

इस अनुभाग में, मैं अनकॉइल्ड कॉइल स्प्रिंग्स को पेश करने पर ध्यान केंद्रित करूंगा, क्योंकि ये स्प्रिंग्स सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले संपीड़न स्प्रिंग्स हैं। इन स्प्रिंग्स में कुछ विशेषताएं हैं जो उनके प्रदर्शन के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। बाहरी व्यास (डी) ऊपर से देखने पर स्प्रिंग द्वारा बने सिलेंडर के व्यास को संदर्भित करता है। कुंडल व्यास स्प्रिंग तार की मोटाई (डी) को संदर्भित करता है, जो बेलनाकार भी है। मुक्त लंबाई (एल) बिना किसी संपीड़न के स्प्रिंग की कुल लंबाई को संदर्भित करती है, जबकि प्रभावी हेलिक्स (एनए) और कुल हेलिक्स (एन) कॉइल की संख्या है जो यांत्रिक ऊर्जा को संग्रहीत और जारी करती है, और बस कॉइल की संख्या ( कम से कम दो स्प्रिंग के अंत/आधार के लिए समर्पित हैं)। एक अन्य महत्वपूर्ण रूपात्मक विशेषता घूर्णन की दिशा है, जो बाएँ या दाएँ हो सकती है।

स्प्रिंग द्वारा लगाया गया बल उसके बढ़ाव के समानुपाती होता है, यह कानून पहले स्प्रिंग के लागू होने के कुछ ही वर्षों के भीतर 1676 में रॉबर्ट हुक द्वारा प्रस्तावित किया गया था। हुक ने इस सूत्र को दुनिया के सामने पेश किया। "F=- kx", जहां F स्प्रिंग बल है, x खिंचाव दूरी है, और k स्प्रिंग स्थिरांक है। प्रत्येक स्प्रिंग अलग है और निर्माता द्वारा प्रयोगों के माध्यम से या उपयोगकर्ता द्वारा सूत्रों के माध्यम से निर्धारित किया जाता है। के=जीडी4/[83डीएनए]। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, बैरल और शंक्वाकार कुंडलियाँ अरेखीय स्प्रिंग्स हैं, इसलिए हुक का नियम उन पर लागू नहीं होता है। हुक का नियम उन स्प्रिंग्स पर लागू नहीं होता है जो पहले ही विकृत हो चुके हैं या सामान्य लोचदार सीमा से अधिक हो चुके हैं।

पूरी तरह से संपीड़ित स्प्रिंग का बल

पूरी तरह से संपीड़ित स्प्रिंग के बल की गणना करने के लिए, हम इस सूत्र का उपयोग कर सकते हैं। Fmax=Ed4 (L-nd)/[16 (1)+ ν) (Dd) 3n]। ई यंग का मापांक है, डी स्टील तार का व्यास है, एल मुक्त लंबाई है, और एन प्रभावी हेलिकॉप्टर/कॉइल्स की संख्या है, ν यह पॉइसन का अनुपात है, और डी बाहरी व्यास है। यह स्पष्ट है कि उनमें से कुछ डिजाइनर द्वारा चुने गए स्टील द्वारा निर्धारित होते हैं, जबकि अन्य स्प्रिंग के रूप, आकार और आकार से निर्धारित होते हैं।

रचना विवेचन

संपीड़न स्प्रिंग को डिज़ाइन करते समय, पहली बात यह तय करना है कि आप किस सामग्री का उपयोग करना चाहते हैं। फिर डेटा तालिका से कतरनी मापांक (जी) और तन्यता ताकत (टीएस) खोजें। तनाव का प्रतिशत निर्धारित करने के लिए ये दो कारक महत्वपूर्ण हैं, उदाहरण के लिए, लोड आवश्यकताओं की गणना करते समय (100 * σ/ तन्य शक्ति के आधार पर, एक निश्चित भार प्रेरित होने पर स्प्रिंग संपीड़ित होने की डिग्री की गणना करें।

एक अन्य महत्वपूर्ण विचार स्प्रिंग का व्यास है जब इसे अधिकतम बिंदु तक संपीड़ित किया जाता है। संपीड़न के दौरान सर्पिल संपीड़न स्प्रिंग्स का व्यास बढ़ जाता है। इसलिए इस विस्तार की गणना "विस्तार{0}}{sz [(Dd) 2+(p2-d2/π 2)+d] - D}" सूत्र का उपयोग करके करना महत्वपूर्ण है।

स्प्रिंग का सूचकांक महत्वपूर्ण है, और डिजाइनर इसे 4 से 10 की सीमा के भीतर बनाए रखने का प्रयास करते हैं। इसकी गणना विधि "सी=(डीडी/डी)" है, जो तार के अनुपात की एक अच्छी अवधारणा प्रदान करती है। मोटाई से स्प्रिंग व्यास तक। यह स्प्रिंग की समग्र ताकत निर्धारित करेगा (छोटा मजबूत है, लेकिन बड़ा संपीड़ित करना आसान है)।