Ispravno određivanje plinske opruge počinje s jednim brojem: silom koju mora isporučiti u potrebnom položaju hoda. Pravi izračun je trenutna ravnoteža, a ne jednostavna procjena težine. Ako odaberete plinsku oprugu koja odgovara samo težini poklopca, vrata ili sjedala, jedinica će vjerojatno biti preslaba da drži dio otvorenim ili toliko jaka da dio udari uvis. Ovaj članak objašnjava jednadžbu sile, varijable a kalkulator sile plinske opruge potrebe, radni primjer i praktične pogreške koje se pojavljuju u radnji.
Počnite s osnovnom jednadžbom sile plinske opruge
Teoretska izlazna sila plinske opruge je F = P × A , gdje je P unutarnji tlak dušika, a A efektivna površina klipa. Proizvođač obično ocjenjuje ovu silu u određenoj točki zaveslaja, obično s potpuno ispruženom šipkom. Ta ocjena se zove F1.
F2 je sila izmjerena kada je šipka potpuno stisnuta. Razlika između F1 i F2 dolazi od unutarnjeg trenja i promjene volumena plina dok se šipka pomiče u cilindar. U tipičnoj jedinici, razlika je 10 do 20 posto, i to je važno. Ako koristite samo jednu nazivnu silu, opruga bi mogla biti premekana pri kraju kompresije ili pretvrda pri kraju istezanja.
Što F1 i F2 znače u praksi
Za projektiranje uvijek tražite obje vrijednosti kada od dobavljača tražite ponudu. Plinska opruga koja zadovoljava izračunati F1, ali ima neobično visok F2 ponašat će se drugačije kada osoba gurne pokretni dio prema dolje. Ovo je posebno važno kod sjedala i pristupnih ploča gdje je kontrolirano kretanje dio korisničkog iskustva.
Kako kalkulator sile plinske opruge modelira vašu aplikaciju
Ključni unosi koji su vam potrebni prije pokretanja brojeva
Kalkulator sile dobar je onoliko koliko mu dajete unose. Prije izračuna prikupite sljedeće:
- Težina pokretnog dijela, uključujući ručke, šarke i sve pričvršćene komponente.
- Položaj šarke ili zakretne osi.
- Udaljenost od zakretne osi do težišta pokretnog dijela.
- Položaj pričvrsnih točaka plinske opruge i na fiksnom okviru i na pokretnom dijelu.
- Duljina hoda i kut otvaranja koji želite postići.
- Očekivani raspon radne temperature.
Jednadžba ravnoteže momenata
Izračun je ravnoteža momenta oko zakretne osi:
Fopruga × dopruga = W × dcg
Fspring je sila koju isporučuje plinska opruga, dspring je okomita udaljenost od osi zakretanja do središnje crte opruge, W je težina pokretnog dijela, a dcg je vodoravna udaljenost od osi zakretanja do središta gravitacije. Budući da se dspring i dcg mijenjaju s kutom otvaranja, morate provjeriti najmanje tri položaja: zatvoreno, djelomično otvoreno i potpuno otvoreno. Položaj koji zahtijeva najveću silu opruge postavlja ocjenu koju biste trebali navesti.
Za instalaciju s dvije opruge, podijelite potrebnu silu između dvije jedinice. Dodajte sigurnosnu granicu od oko 10 do 15 posto kako biste pokrili trošenje brtve, tolerancije tlaka i varijacije u proizvodnji.
Tipični online kalkulator pretpostavlja pojednostavljenu geometriju. Ako vaše montažne točke nisu simetrične, upotrijebite kalkulator kao početnu točku i ručno provjerite kritični položaj u vašem CAD modelu.
Radni primjer: dimenzioniranje plinske opruge za teški poklopac
Razmotrite poklopac čije je težište 300 mm od šarke kada je poklopac zatvoren. Poklopac je težak 150 N, a planirate koristiti dvije plinske opruge. Donja tablica prikazuje potrebnu silu po opruzi u tri položaja na temelju jednostavne ravnoteže momenta.
| Položaj poklopca | Ruka poluge CoG | Ručica poluge plinske opruge | Sila po opruzi |
|---|---|---|---|
| Zatvoreno (0°) | 300 mm | 120 mm | 187,5 N |
| Djelomično otvoreno (30°) | 260 mm | 128 mm | 152 N |
| Potpuno otvoren (60°) | 150 mm | 140 mm | 80,4 N |
Zatvoreni položaj zahtijeva najveću snagu. Množenje 187,5 N sa sigurnosnom marginom od 15 posto daje 216 N po opruzi . To znači da navedeni F1 za svaku oprugu treba biti najmanje 216 N. Kalkulator sile koji traži samo pokretnu težinu propustit će ovaj broj, jer moment ovisi o kraku poluge, a ne samo o težini.
U praksi također provjerite hoće li se plinska opruga ugraditi sa šipkom okrenutom prema gore, dolje ili bočno. Orijentacija mijenja trenje i unutarnje podmazivanje, tako da se isti F1 može činiti tvrđim u jednom položaju ugradnje nego u drugom. Ako izračunata vrijednost ne odgovara niti jednom standardnom proizvodu, prilagođena jedinica s prilagođenim tlakom plina obično je bolji odgovor nego mijenjanje točaka ugradnje.
Uobičajene pogreške u proračunu sile plinske opruge
Čak i uz pravu formulu, male pogreške mogu dovesti do preslabe ili preagresivne opruge. Pogreške u nastavku su one koje najčešće vidimo u proizvodnim nacrtima i zahtjevima za povrat.
- Korištenje pune težine pokretnog dijela umjesto izračunavanja njegovog momenta oko šarke. Sama težina vam ne govori o potrebnoj sili.
- Pod pretpostavkom da je sila plinske opruge konstantna tijekom cijelog hoda. F1 i F2 su različiti, a mijenjaju se i krakovi poluga.
- Provjera samo zatvorenog položaja. Zahtjev za silom tamo može biti najmanji ako se promijeni geometrija montaže opruge, stoga uvijek provjerite najmanje tri kuta.
- Dodavanje prevelikog faktora sigurnosti. Marža od 30 posto može učiniti oprugu toliko jakom da rukovatelj svjetlom ne može zatvoriti poklopac, posebno ako je opruga postavljena blizu šarke.
- Ignoriranje utjecaja temperature. Unutarnji tlak plina mijenja se proporcionalno apsolutnoj temperaturi, tako da jedinica s nazivnom temperaturom od 23°C može isporučiti osjetno veću snagu na izravnoj sunčevoj svjetlosti ili u vrućoj radionici.
Jedan tipičan slučaj koji smo vidjeli uključivao je poklopac od 200 N koji je bio opremljen oprugom od 500 N. Instalater je izravno upotrijebio uteg pokrova bez razmatranja kratke poluge opruge. Poklopac se otvorio tako brzo da ga mali operateri nisu mogli kontrolirati. Ponovno izračunavanje sa stvarnim krakom poluge pokazalo je jedinicu od 300 N i problem je nestao.
Od izračuna do stvarnog proizvoda: usklađivanje sile s primjenom
Vrijednost sile je samo početna točka. Ispravna jedinica također mora imati pravi hod, završne spojeve, ponašanje prigušenja i geometriju montaže za proizvod koji gradite.
U primjenama za sjedenje, teret nije statični poklopac, već osoba koja se kreće. Ravnoteža između F1, prigušenja i sile zaključavanja određuje hoće li se sjedalo kretati glatko ili trzati. Ako radite na barskim stolicama ili sličnim sjedalima podesivim po visini, barska stolica plinske opruge treba uskladiti s očekivanim rasponom težine korisnika i hodom podešavanja visine. Naš usklađivanje plinskih opruga s dizajnom barske stolice i zahtjevima težine vodič detaljnije pokriva ove varijable.
Dobavljači plinskih opruga za barske stolice, tvornica - Changzhou Andefu Gas Spring Co., Ltd Andefu je kineska tvornica i dobavljači plinskih opruga za barske stolice, prilagođene plinske opruge za barske stolice na prodaju, serija ADF-243 plinskih barskih stolica... Pogledajte proizvod → Za vrata ormara, štitnike strojeva i pristupne ploče, a potporna plinska opruga daje predvidljivu silu podizanja s jednostavnim rasporedom montaže. U ovim proizvodima, ravnoteža momenta zatvorenog položaja obično je broj koji definira ocjenu F1.
Proizvođači nosača plinskih opruga, dobavljači nosača plinskih opruga ADF je proizvođač nosača plinskih opruga, dobavljači nosača plinskih opruga i tvornica nosača plinskih amortizera u Kini, nude plinske opruge L... Pogledajte proizvod → Kada se pokretni dio mora držati u međupoložaju, kao što je ruka monitora ili otvor za održavanje, a plinska opruga koja se može zaključati osigurava zaključavanje položaja bilo gdje u hodu. Provjerite silu zaključavanja na mjestu gdje je opterećenje najveće, a ne samo u potpuno zatvorenom položaju. Za dublju usporedbu pogledajte naš vodič za izbor plinske opruge s podesivim zaključavanjem .
Proizvođači plinskih opruga koje se mogu zaključati, dobavljači plinskih opruga za zaključavanje Kineski proizvođači podesivih plinskih opruga koje se mogu zaključati, dobavljači i tvornice plinskih opruga koje se mogu zaključati, ADF nude prilagođene plinske opruge koje se mogu zaključati, prilagod... Pogledajte proizvod → Sam položaj ugradnje mijenja učinkovitu polugu, tako da se ista vrijednost sile može osjećati drugačije na kratkoj, krutoj ruci u odnosu na dužu, mekšu. Prije naručivanja uvijek provjerite stvarnu udaljenost od središnje linije plinske opruge do stožera u vašem CAD modelu.
Zašto potvrditi rezultate kalkulatora kod proizvođača
Izračunata F1 vrijednost je teoretski broj, a ne konačna specifikacija. Na stvarne proizvodne jedinice utječu promjer šipke, trenje brtve, punjenje uljem, montažni nosači i točan položaj točaka pričvršćivanja. Zbog toga vam proizvođač s internim testiranjem može uštedjeti vrijeme i preraditi.
U ADF-u razvijamo plinske opruge i cilindre prema crtežima ili uzorcima kupaca, provjeravamo svaki korak procesa i podržavamo OEM i naknadne projekte. S 15 proizvodnih linija i timom od više od 130 ljudi, postavljeni smo za rukovanje prilagođenim duljinama hoda, posebnim završnim spojevima i vrijednostima sile koje ne odgovaraju uvijek standardnim katalozima.
Započnite s trenutnom ravnotežom, provjerite zatvorene i otvorene pozicije, dodajte malu sigurnosnu marginu, a zatim porazgovarajte o rezultatu s proizvođačem prije naručivanja. Ta je kombinacija pouzdanija od bilo kojeg samostalnog kalkulatora.
