Parametry sprężyn śrubowych

Sprężyny śrubowe to jedne z najbardziej powszechnie stosowanych elementów mechanicznych w różnorodnych gałęziach przemysłu. Ich zadaniem jest przenoszenie sił, tłumienie drgań oraz magazynowanie energii. Właściwy dobór sprężyn śrubowych jest kluczowy dla zapewnienia optymalnej pracy maszyn i urządzeń, a tym samym dla ich trwałości i efektywności. W niniejszym artykule omówimy parametry sprężyn śrubowych, które należy uwzględnić podczas projektowania i wyboru odpowiedniego rodzaju sprężyny.

Wymiary i materiał sprężyny

Pierwszym istotnym parametrem, który wpływa na właściwości mechaniczne sprężyny śrubowej, są jej wymiary oraz materiał, z którego została wykonana. Wymiary obejmują takie wartości jak średnica drutu (d), średnica zewnętrzna (De) oraz liczba aktywnych zwojów (na). Wybór odpowiedniej grubości drutu oraz materiału wpływa na sztywność sprężyny, a także na jej wytrzymałość na zmęczenie i korozję. Materiały stosowane przy produkcji sprężyn to przede wszystkim stopy stalowe, ale również stopy miedzi, aluminium czy tytanu. Wybór konkretnego materiału zależy od wymagań stawianych sprężynie, takich jak odporność na korozję, temperatura pracy czy obciążenie mechaniczne.

Stała sprężystości i siła wstępna

Kolejnym istotnym parametrem jest stała sprężystości (k), która określa, jak dużo siły musimy przyłożyć, aby sprężyna uległa określonemu odkształceniu. Stała sprężystości zależy przede wszystkim od wymiarów sprężyny oraz właściwości materiału, z którego została wykonana. Im większa wartość stałej sprężystości, tym większe obciążenie może przenieść sprężyna. Siła wstępna (F0) to natomiast wartość siły, która działa na sprężynę w momencie jej swobodnego rozprężenia. Dobór odpowiedniej wartości siły wstępnej pozwala na uzyskanie optymalnych właściwości tłumiących oraz przenoszenia sił przez sprężynę.