Podział sprężyn ze według rodzaju obciążenia
Sprężyny są powszechnie wykorzystywanym elementem stosowanym m.in. w przemyśle górniczym, hutniczym, motoryzacyjnym, stoczniowym, spożywczym, a także w medycynie i rolnictwie. W zależności od przeznaczenia mogą wyróżniać się odmiennymi parametrami, takimi jak wielkość, czy jakość związana z wykorzystanym materiałem. Istnieje także kilka kryteriów podziału sprężyn. Jeden z nich to podział ze względu na rodzaj obciążenia. Co warto wiedzieć o tej klasyfikacji? Temat ten omawiamy w naszym artykule.
Podstawowa charakterystyka sprężyn
Sprężyny to bardzo ważny elementy techniczny, który może rozprężać się, a następnie wracać do pozycji wejściowej. To uniwersalne przyrządy, które znalazły zastosowanie w wielu różnych dziedzinach. Poszczególne propozycje zaliczane do tej grupy przybierają różne kształty, bazują na różnych materiałach i wyróżniają się odmienną jakością. Wszystkie mają jednak bardzo ważne zadanie, takie jak magazynowanie energii i uwalnianie siły napędowej, amortyzowanie wibracji i uderzeń, a także przyczynianie się do równomiernego rozłożenia obciążenia lub mocowania rozmaitych elementów.
Rodzaj obciążenia a rodzaj sprężyny – co warto wiedzieć?
Ze względu na sposób obciążenia sprężyny można podzielić na:
- sprężyny naciskowe,
- sprężyny naciągowe,
- sprężyny skrętne,
- a także sprężyny talerzowe.
Przyjrzyjmy się im nieco bliżej.
Sprężyny naciskowe (nazywane również dociskowymi lub ściskanymi) to – jak sama nazwa wskazuje – sprężyny, które w momencie pracy są silnie ściskane, a następnie wracają do pierwotnego kształtu. Dzięki swojej charakterystyce gwarantują dobrą amortyzację, są łącznikiem w połączeniach wymagających sprężystości, a jednocześnie mają szerokie zastosowanie (przede wszystkim w branży produkcyjnej oraz motoryzacyjnej). Na uwagę zasługuje także ich wysoka jakość wynikająca z zastosowania odpowiednich materiałów.
Kolejny rodzaj to sprężyny naciągowe, które są szeroko wykorzystywane, a podczas pracy ulegają rozciąganiu: wydłużają się, a następnie wracają do swojego właściwego, pierwotnego stanu. Znajdują zastosowanie m.in. przy produkcji bram garażowych, mebli, a także zabawek dziecięcych.
Sprężyny skrętne to produkty, które mogą przybierać różne kształty (wyróżniamy m.in. sprężyny podwójne, cylindryczne, stożkowe, o zmiennym skoku itp.). Mają prostą budowę, która przypomina agrafkę, dzięki czemu mogą znosić siły oddziałujące pod różnymi kątami. Elementy charakterystyczne, które je odróżniają to m.in. grubość, zastosowana liczba zwojów, długość ramion, a także pozycja ich ułożenia.
Kolejną grupą sprężyn są sprężyny talerzowe, czyli sprężyny przybierające formę stożkowych pierścieni z otworem w centrum. Produkty te sprawdzają się w przypadku obciążeń statycznych i dynamicznych i są wykorzystywane przede wszystkim jako zawory bezpieczeństwa, do mocowania elementów maszyn oraz do hamulców pojazdów budowlanych i kolejowych.
Dodatkowe informacje o sprężynach i ich zastosowaniach
Warto również wspomnieć o innych, mniej powszechnych rodzajach sprężyn, które również mają swoje zastosowania w różnych gałęziach przemysłu. Są to między innymi:
- Sprężyny gazowe - wykorzystywane głównie w branży motoryzacyjnej, np. w amortyzatorach, siłownikach czy podnośnikach. Ich działanie opiera się na kompresji gazu, co pozwala na regulację siły działania sprężyny.
- Sprężyny belkowe - mają formę płaskich, wygiętych elementów, które pod wpływem obciążenia ulegają odkształceniu. Stosowane są przede wszystkim w mechanizmach zegarowych oraz jako elementy sprzęgła w niektórych maszynach przemysłowych.
- Sprężyny śrubowe - charakteryzują się wyjątkową elastycznością i zdolnością do przenoszenia dużych obciążeń. Znajdują zastosowanie w konstrukcjach mostów, dźwigów czy podpór budowlanych.
- Sprężyny membranowe - to cienkościenne, elastyczne elementy, które zmieniają swoje wymiary pod wpływem różnicy ciśnień. Stosowane są głównie w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym oraz w technologii pomiarowej.
Wybór odpowiedniego rodzaju sprężyny zależy od wielu czynników, takich jak rodzaj obciążenia, wymagana siła działania, zakres pracy czy warunki środowiskowe. Dlatego też podczas projektowania maszyn i urządzeń warto skonsultować się z ekspertami w dziedzinie sprężyn, którzy pomogą dobrać odpowiedni typ sprężyny do konkretnego zastosowania.
Warto również pamiętać o konieczności odpowiedniego doboru materiału, z którego wykonane są sprężyny. Najczęściej stosowanymi materiałami są stal sprężynowa, stal nierdzewna, stopów miedzi czy nawet tworzywa sztuczne. Wybór materiału wpływa na właściwości mechaniczne sprężyny, jej trwałość oraz odporność na korozję czy działanie wysokich temperatur.
Podsumowując, sprężyny są niezwykle ważnym elementem w wielu dziedzinach przemysłu oraz życia codziennego. Ich różnorodność oraz szeroki wachlarz zastosowań sprawiają, że warto znać podstawowe rodzaje sprężyn oraz zasady ich działania, aby móc świadomie wybrać odpowiedni typ sprężyny do konkretnej aplikacji.