Molol ta 'kompressjoni jaħżnu l-enerġija mekkanika meta kkompressati u jirrilaxxaw enerġija mekkanika meta titneħħa t-tagħbija. Għalkemm il-molol tal-kompressjoni huma ġeneralment magħmula mill-azzar tar-rebbiegħa, jista 'jkun fihom ukoll karbonju, manjesju, nikil, kromju, landa, ram, tungstenu u aluminju.
Materjali differenti joħolqu gradi differenti ta 'elastiċità u kapaċità ta' ħażna ta 'enerġija għal molol ta' kompressjoni.
Robert Hooke ppropona formula sa mill-1676 biex tikkalkula l-forza eżerċitata minn molla, li hija proporzjonali għat-titwil tagħha.
Molol ta 'kompressjoni huma apparati mekkaniċi ddisinjati speċifikament biex iħossu tagħbijiet kompressivi axjali. Normalment jistgħu wkoll jiġġebbed u jduru sa punt. B'mod ġenerali, molol tal-kompressjoni jistgħu jaħżnu l-enerġija mekkanika meta jkunu soġġetti għal tagħbijiet kompressivi. Ladarba t-tagħbija titneħħa, dawn se jerġgħu lura għall-forma u d-daqs oriġinali tagħhom - jgħaddu minn deformazzjoni elastika.
Din il-kapaċità unika li taħżen l-enerġija potenzjali, flimkien mas-sempliċità relattiva u l-affordabbiltà tagħha, tagħmel molol ta 'kompressjoni ta' valur f'firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet. Minn buttuni tat-tastiera mekkanika, saqqijiet u pinen ballpoint, sa armi tan-nar u shock absorbers tas-sospensjoni tal-karozzi. Sa mis-seklu 15, ilna nużaw molol tal-kompressjoni, u l-ewwel molla tal-kompressjoni ntużat f'apparati tal-arloġġ.
Tipi ta 'molol tal-kompressjoni
Molol ta 'kompressjoni jista' jkollhom ħafna forom ġeometriċi differenti. L-aktar komuni huma coils jew molol spirali. Din il-forma hija aktar popolari minn forom oħra minħabba li tippermetti kompressjoni għolja mingħajr saldatura u espansjoni sa punt. Huwa wkoll eħfef minħabba li juża inqas materjali biex jissodisfa l-ħtieġa li jassorbi tagħbijiet kompressivi. Fl-aħħarnett, il-forma tar-rebbiegħa coil tagħti dan it-tip kostanti tar-rebbiegħa relattivament kbira (li se tiġi spjegata fid-dettall aktar tard).
Din il-kategorija hija maqsuma aktar f'subkategoriji, inklużi:
Materjal tar-rebbiegħa tal-kompressjoni
Molol ta 'kompressjoni huma ġeneralment magħmula minn azzar tar-rebbiegħa, li huwa tip ta' azzar b'saħħa ta 'rendiment għoli. Dan jippermettilhom iżommu l-forma, id-daqs u l-għamla oriġinali tagħhom anke meta jkunu deformati għall-estrem. Għalhekk, dawn l-azzar għandhom spazju kbir ta 'deformazzjoni elastika taħt stress. Dan jiġri fil-livell molekulari, għalhekk il-kompożizzjoni ta 'dawn l-azzar għandha impatt sinifikanti fuq l-elastiċità tagħhom.
B'mod ġenerali, l-azzar tar-rebbiegħa fih karbonju u manganiż, kif ukoll nikil, kromju, molibdenu, landa, vanadju, ram, ħadid, tungstenu u aluminju. L-azzar tar-rebbiegħa huwa kklassifikat mill-ASTM uffiċjali abbażi tas-saħħa u l-ebusija tiegħu, għalhekk kompożizzjonijiet ta 'materjal differenti jistgħu jkunu adattati għal applikazzjonijiet differenti. Pereżempju, ASTM A228 jintuża għall-kordi tal-pjanu, li jkun fihom 0.7% -1% karbonju u 0.2% -0.6% manganiż, b'rendiment massimu saħħa ta '530 megapascals u saħħa tat-tensjoni ta' 400 megapascals.
Karatteristiċi tal-molol tal-kompressjoni
F'din it-taqsima, ser niffoka fuq l-introduzzjoni ta 'molol coil mhux coiled, peress li dawn il-molol huma l-molol ta' kompressjoni l-aktar użati. Dawn il-molol għandhom ċerti karatteristiċi li għandhom sinifikat kbir għall-prestazzjoni tagħhom. Id-dijametru ta 'barra (D) jirreferi għad-dijametru taċ-ċilindru ffurmat mir-rebbiegħa meta jitqies minn fuq. Id-dijametru tal-coil jirreferi għall-ħxuna (d) tal-wajer tar-rebbiegħa, li huwa wkoll ċilindriku. It-tul ħieles (L) jirreferi għat-tul totali tar-rebbiegħa mingħajr ebda kompressjoni, filwaqt li l-helix effettiva (na) u l-helix totali (n) huma n-numru ta 'coils li jaħżnu u jirrilaxxaw l-enerġija mekkanika, u n-numru ta' coils tal-karozzi tal-linja ( mill-inqas tnejn huma ddedikati għat-tarf/bażi tar-rebbiegħa). Attribut morfoloġiku importanti ieħor huwa d-direzzjoni tar-rotazzjoni, li tista 'tkun tax-xellug jew tal-lemin.
Il-forza eżerċitata minn rebbiegħa hija proporzjonali għat-titwil tagħha, liġi proposta minn Robert Hooke fl-1676, fi żmien ftit snin qosra mill-applikazzjoni tal-ewwel rebbiegħa. Hooke introduċa din il-formula fid-dinja. "F=- kx", fejn F hija l-forza tar-rebbiegħa, x hija d-distanza tat-tiġbid, u k hija l-kostanti tar-rebbiegħa. Kull rebbiegħa hija differenti u determinata mill-manifattur permezz ta 'esperimenti jew mill-utent permezz ta' formuli. K=Gd4/[83dna]. Kif issemma qabel, il-koljaturi tal-kanna u l-konikali huma molol mhux lineari, għalhekk il-liġi ta 'Hooke ma tapplikax għalihom. Il-liġi ta 'Hooke ma tapplikax għal molol li diġà ddeformaw jew qabżu l-limitu elastiku ġenerali.
Il-forza ta 'molla kkompressata kompletament
Biex tikkalkula l-forza tar-rebbiegħa kkompressata kompletament, nistgħu nużaw din il-formula. Fmax=Ed4 (L-nd)/[16 (1)+ ν) (Dd) 3n]. E huwa l-modulu ta 'Young, d huwa d-dijametru tal-wajer ta' l-azzar, L huwa t-tul ħieles, u n huwa n-numru ta 'helizes/coils effettivi, ν Huwa l-proporzjon ta' Poisson, u D huwa d-dijametru ta 'barra. Huwa ovvju li xi wħud minnhom huma determinati mill-azzar magħżul mid-disinjatur, filwaqt li oħrajn huma determinati mill-forma, il-forma u d-daqs tar-rebbiegħa.
Konsiderazzjonijiet tad-disinn
Meta tfassal rebbiegħa tal-kompressjoni, l-ewwel ħaġa li trid tiddeċiedi hija liema materjal trid tuża. Imbagħad sib il-modulu ta 'shear (G) u s-saħħa tat-tensjoni (TS) mit-tabella tad-dejta. Dawn iż-żewġ fatturi huma kruċjali biex jiġi ddeterminat il-perċentwal ta 'stress, pereżempju, meta jiġu kkalkulati r-rekwiżiti tat-tagħbija (100 * σ/ Ikkalkula l-grad li fih ir-rebbiegħa tiġi kkompressata meta tiġi indotta ċerta tagħbija, ibbażata fuq is-saħħa tat-tensjoni.
Konsiderazzjoni importanti oħra hija d-dijametru tar-rebbiegħa meta kkompressata sal-punt massimu tagħha. Molol tal-kompressjoni spirali għandhom it-tendenza li jiżdiedu fid-dijametru waqt il-kompressjoni. Għalhekk huwa importanti li tikkalkula din l-espansjoni billi tuża l-formula "espansjoni={sz [(Dd) 2+(p2-d2/π 2)+d] - D}".
L-indiċi tar-rebbiegħa huwa importanti, u d-disinjaturi jippruvaw iżommu fil-medda ta '4 sa 10. Il-metodu ta' kalkolu tiegħu huwa "C=(Dd/d)", li jipprovdi kunċett tajjeb tal-proporzjon tal-wajer ħxuna għad-dijametru tar-rebbiegħa. Dan se jiddetermina s-saħħa ġenerali tar-rebbiegħa (iżgħar hija aktar b'saħħitha, iżda akbar hija aktar faċli biex tikkompressa).
