Как рассчитать положение газовой пружины?

Видео: Как работает газовая пружина. Подробно.

Содержание

направления
чаевые
предупреждение
Что вам нужно

Газовые пружины обеспечивают постоянное усилие в определенном направлении и динамическое демпфирование поршня для облегчения работы машины. Чрезвычайно высокое давление газообразного азота прикладывается только к площади поперечного сечения штока, а не ко всему поршню, сохраняя объемные изменения внутри цилиндра небольшими, а также давление и результирующие постоянные силы. Эта особенность делает газовые пружины чрезвычайно полезными для обеспечения усилий для открытия и закрытия дверей и люков, а также для механизмов машины.

направления

Газовые пружины поддерживают колпаки и крышки, устраняя необходимость в механических стержнях (человек, работающий над изображением автомобиля пальмами от Fotolia.com)

Установите положение газовой пружины и то, как вы собираетесь ее установить. Затем будет использоваться набор из двух газовых пружин, чтобы держать крышку люка длиной 5 м и шириной 2 м, навесную, как рыбацкая лодка. Крышка равномерно распределена в 36 кг. Для использования доступны две газовые пружины, но информация о том, где они должны быть размещены, не предоставляется, за исключением того, что крышка люка должна оставаться открытой под углом 45 °, когда она поднята. С более конкретной информацией о пружинах вы можете рассчитать правильное положение.

Газовые пружины защищают двери багажника в вагонах и фургонах (изображение желтого мини-фургона от alma_sacra от Fotolia.com)
Определите характеристики двух доступных газовых пружин. Каждая пружина имеет усилие 45 кг постоянного удлинения, 61 см в длину при растяжении и 41 см в длину при полном сжатии. Выпуск является расширенным измерением минус сжатый размер, то есть 61 см - 41 см = 20 см.

Преимущество газовых пружин над винтовыми пружинами заключается в постоянной силе (изображение автомобильной пружины от Рэя Карпентера от Fotolia.com)
Определите общую формулу, регулирующую применение газовых пружин, и внимательно соблюдайте схему, поясняющую геометрию применения газовых пружин. Формула, по мнению одного важного производителя, для определения силы растяжения: F1 = (Fg x Lg / NX L1) x R, где F1 равна силе растяжения пружины; Fg равна вертикальной составляющей силы тяжести, которую устанавливает нагрузка (крышка люка) (когда она открывается на 45 градусов в этом примере); Lg равно горизонтальному расстоянию от оси (шарнира) до центра тяжести (центра люка); n равно количеству газовых пружин, доступных для поддержки нагрузки, а L1 - перпендикулярное расстояние между шарниром крышки и нижним шарниром газовой пружины. R - коэффициент безопасности 1,2, так что пружина, по меньшей мере, в 1,2 раза превышает усилие, удерживающее крышку открытой.
Измените формулу силы, необходимую для решения L1 и Lg, двух измерений, которые определяют размещение пружины. Следовательно, L1 = Lg x R x Fg / (F1 x n). Поскольку крышка Lg 240 см равна синусоиде 45 ° x 240 см / 2 (центр тяжести, когда крышка открыта), Lg = 850 см.
Решите L1, заменив фактические значения в уравнении и переставив его.

L1 = 85 см х 1,2 х 18 кг / (усилие пружины 45 кг х 2 пружины) = 20 см х 30,5 см / 30 см = 21 см.

Поэтому установите нижний конец газовой пружины (конец штока поршня вниз) на расстоянии 21 см от шарнирного пальца на боковом фланце или отверстии люка.
Добавьте отведенную длину от 40 см до 21 см, чтобы правильно расположить верхний конец газовой пружины на расстоянии не менее 62 см от оси шарнира. Увеличение этого последнего расстояния увеличивает силу, чтобы держать крышку открытой.

чаевые

Коэффициент безопасности для крышки может быть увеличен, чтобы компенсировать наличие других нагрузок. Для этого ось базового шарнира или верхнюю часть следует переместить в область, более удаленную от шарнира.
Чтобы закрепить крышку, когда она закрыта, нижний шарнир газовой пружины должен быть немного выше шарнира в самом люке, установив перпендикулярный кронштейн на 5 см в люке.

предупреждение

Применение газовой пружины является деликатным исследованием, и каждый производитель рекомендует проконсультироваться с местными инженерами, прежде чем принимать решение о любых изменениях во избежание повреждения, связанного с неправильным использованием.
Газовые пружины находятся под чрезвычайно высоким давлением и никогда не должны открываться или застраховываться во избежание травм или даже смерти.