Những thử nghiệm hiệu suất cơ học quan trọng nào được yêu cầu đối với các lò xo có hình dạng bất thường trước khi chúng rời khỏi nhà máy

Kiểm tra độ lệch tải: Xác minh chức năng cốt lõi

Đối với lò xo bất thường, là một thành phần đàn hồi tùy chỉnh, Đặc tính độ lệch tải của nó tạo thành chỉ số cốt lõi để kiểm tra trước khi giao hàng. Không giống như mối quan hệ tuyến tính đơn giản của lò xo xoắn ốc tiêu chuẩn, đường cong tải trọng của lò xo bất thường thường phức tạp và có nhiều biến đổi, phản ánh hình dạng độc đáo và chức năng dự định của nó.

Các thủ tục và mục tiêu kiểm tra chính

• Vị trí ban đầu và tải trước: Thử nghiệm bắt đầu từ vị trí ban đầu (tự do) của lò xo hoặc một điểm tải trước được chỉ định theo thiết kế. Việc ghi lại chính xác Chiều dài tự do hoặc Góc tự do của lò xo ở trạng thái này là rất quan trọng.

• Đo tải đa điểm: Dọc theo hành trình làm việc được thiết kế, một chuyển vị hoặc góc cụ thể được áp dụng ở tối thiểu ba điểm tới hạn. Sau đó, lực phản kháng (Tải) hoặc mômen phản kháng (Mô-men xoắn) do lò xo tạo ra sẽ được đo một cách tỉ mỉ.

• Kiểm tra tính nhất quán về độ cứng: Mặc dù đường cong có thể phi tuyến tính nhưng kết quả kiểm tra phải tuân thủ nghiêm ngặt phạm vi dung sai đối với Tỷ lệ lò xo (k) hoặc Độ cứng xoắn được chỉ định trong bản vẽ thiết kế và thông số kỹ thuật. Điều này trực tiếp xác định liệu lò xo có cung cấp lực đỡ hoặc lực truyền động chính xác trong cơ cấu hay không.

Thử thách chuyên nghiệp

Hình dạng không chuẩn của lò xo bất thường khiến việc thiết kế thiết bị cố định trở nên cực kỳ quan trọng. Việc kiểm tra đòi hỏi các kẹp và dụng cụ chuyên dụng được thiết kế tùy chỉnh để mô phỏng chính xác hướng tác dụng của tải trọng và các điểm hỗ trợ. Điều này ngăn ngừa hiện tượng trượt, tải trọng ngang hoặc tập trung ứng suất trong quá trình thử nghiệm, từ đó đảm bảo tính xác thực và hợp lệ của dữ liệu thử nghiệm.

Kiểm tra mức độ thư giãn và leo dốc: Đánh giá độ tin cậy lâu dài

Lò xo bất thường bằng thép không gỉ , đặc biệt là những thiết bị được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ cao, tải trọng dài hạn hoặc có độ chính xác cao, phải trải qua thử nghiệm Độ giãn ứng suất và Độ rão để đánh giá độ tin cậy lâu dài trong suốt thời gian sử dụng của chúng.

Kiểm tra thư giãn căng thẳng

• Định nghĩa và mục đích: Giảm ứng suất là hiện tượng ứng suất bên trong của lò xo, được giữ trong điều kiện biến dạng không đổi (độ dịch chuyển hoặc góc), giảm dần theo thời gian, dẫn đến sự suy giảm phản lực hoặc mô men của lò xo.

• Điều kiện thử nghiệm: Thử nghiệm mô phỏng nhiệt độ vận hành tối đa thực tế của lò xo và biến dạng làm việc tối đa. Lò xo được khóa vào chuyển vị làm việc được thiết kế và toàn bộ thiết lập được đặt trong buồng có nhiệt độ không đổi để theo dõi liên tục.

• Phân tích dữ liệu: Phần trăm giảm giá trị lực theo thời gian được ghi lại. Ví dụ, lò xo hiệu suất cao có thể yêu cầu tốc độ giảm lực không quá 5% sau một khoảng thời gian cụ thể ở nhiệt độ nhất định.

Kiểm tra leo

• Định nghĩa và mục đích: Độ dãn là hiện tượng trong đó độ biến dạng của lò xo tăng chậm theo thời gian khi chịu tác dụng của tải trọng không đổi (lực hoặc mômen).

• Ý nghĩa: Mặc dù ít phổ biến hơn ở lò xo ở nhiệt độ phòng, thử nghiệm độ dão là chỉ số quan trọng để đánh giá độ ổn định của vật liệu và quy trình trong các trường có dung sai dịch chuyển cực kỳ chặt chẽ, chẳng hạn như cảm biến có độ chính xác cao hoặc van điều khiển chất lỏng.

Kiểm tra độ bền mỏi: Xác định hiệu suất sức bền

Tuổi thọ mỏi là chỉ số quan trọng nhất để đo độ bền của lò xo, đặc biệt đối với các ứng dụng yêu cầu chuyển động thường xuyên, lặp đi lặp lại (ví dụ: linh kiện ô tô, cơ cấu công tắc).

Phương pháp và điều kiện thử nghiệm

• Mô phỏng chu kỳ thực: Kiểm tra độ mỏi phải mô phỏng tải theo chu kỳ giữa tải tối thiểu và tải tối đa mà lò xo sẽ trải qua trong cơ chế thực tế của nó.

• Tần suất và chu kỳ kiểm tra: Thử nghiệm thường được thực hiện trên các máy kiểm tra độ mỏi chuyên dụng, áp dụng tải theo chu kỳ tần số cao, tốc độ cao cho đến khi lò xo bị hỏng (gãy hoặc vượt quá giới hạn biến dạng dẻo vĩnh viễn). Số chu kỳ cần thiết thường lên tới hàng trăm nghìn, thậm chí hàng triệu.

• Mục tiêu và tiêu chuẩn: Lò xo phải đáp ứng mức độ tin cậy do thiết kế quy định. Chẳng hạn, nó có thể được yêu cầu phải tồn tại được một triệu chu kỳ ở mức tải tối đa với Tỷ lệ lỗi không vượt quá một tỷ lệ phần trăm nhất định.

Xác nhận xử lý bề mặt

Hiệu suất mỏi của lò xo thép không gỉ về bản chất có liên quan đến chất lượng của bề mặt dây. Kiểm tra độ mỏi cũng gián tiếp xác nhận tính hiệu quả của quá trình đánh bóng bề mặt, xử lý thụ động và xử lý nhiệt trong việc ngăn chặn sự hình thành và lan truyền của các vết nứt vi mô trên bề mặt. Bất kỳ khuyết tật bề mặt hoặc ứng suất dư nào cũng có thể trở thành điểm gốc gây ra hiện tượng đứt gãy do mỏi.

Kiểm tra mô men xoắn và mômen uốn: Yêu cầu riêng đối với lò xo bất thường

Đối với các lò xo bất thường có kết hợp cánh tay xoắn, tiết diện uốn cong hoặc các kết cấu nối chuyên dụng, chỉ thử lực dọc trục là chưa đủ; Đặc tính mô men xoắn và mômen uốn cũng phải được kiểm tra.

Kiểm tra mô-men xoắn

• Mục tiêu: Để đo mô men phản kháng được tạo ra bởi một lò xo xoắn bất thường hoặc các đoạn xoắn của nó ở các góc cụ thể.

• Thiết bị đo: Máy kiểm tra mô-men xoắn có độ chính xác cao được sử dụng, được trang bị các thiết bị cố định tùy chỉnh để neo đầu không quay của lò xo và xoay đầu còn lại theo các bước góc chính xác để thu thập dữ liệu.

Kiểm tra mô men uốn

• Mục tiêu: Để đo mômen uốn phản ứng được tạo ra bởi các cánh tay uốn cong hoặc các đầu nối của một lò xo bất thường tại các chuyển vị uốn cụ thể.

• Ý nghĩa: Điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng yêu cầu kiểm soát chính xác góc đặt lại và lực khóa của cơ cấu. Dữ liệu kiểm tra mômen uốn trực tiếp xác minh tính chính xác của lý thuyết dầm và tính toán hệ số tập trung ứng suất trong thiết kế kết cấu bất thường.