Het samendrukken van een golfringveer creëert een buigspanning die vergelijkbaar is met een simpele straal in buiging. Deze druk- en rekspanningen beperken hoe ver een veer kan worden samengedrukt voordat hij uitrekt of "vast gaat zitten". Hoewel het vastzetten van een veer soms niet acceptabel is, dwingen belasting- en afbuigingsvereisten het ontwerp vaak om een bepaalde mate van zetten of "ontspanning" in de loop van de tijd te accepteren.
Statische toepassingen: Smalley maakt gebruikt van de minimale treksterkte uit onze tabellen met standaard veren voor het schatten van de rekgrens door de minimale verlenging van het geharde platte draad dat wordt gebruikt in de producten van Smalley. Bij het ontwerpen van veren voor statische toepassingen raden wij aan dat de berekende werkspanning niet hoger is dan 100% van de minimale treksterkte. Afhankelijk van bepaalde toepassingen kan de werkspanning echter de minimale treksterkte overschrijden rekening houdend met de rekgrens. Gebruikelijke factoren om rekening mee te houden zijn de permanente zetting, ontspanning, verlies van belasting en/of verlies van vrije hoogte.
Dynamische toepassingen: Bij het ontwerpen van golfringveren voor dynamische toepassingen, raadt Smalley aan dat de berekening van de werkspanning 80% van de minimale treksterkte niet overschrijdt.
Het verhogen van het belastingsvermogen en/of vermoeiingslevensduur kan worden bereikt door de veer verder samen te drukken dan zijn rekpunt of te 'pre-setten'. 'Pre-set' veren worden geproduceerd met een hoger dan nodige vrije hoogte en belasting en dan zo ver mogelijk samengedrukt. Zowel de vrije hoogte als de belasting worden verlaagd en de materiaaloppervlakken hebben nu restspanning, wat de werking van de veer verhoogt.
Testen van de vermoeidheidscyclus is een belangrijke overweging bij golfringveerontwerp en het bepalen hoeveel de veer precies zal buigen kan een grote invloed hebben op de prijs van de veer. Een analyse moet omvatten of de veer een volledige slag afbuigt of slechts een paar duizendste per cyclus of mogelijk een combinatie van beide naarmate onderdelen slijten of de temperatuur verandert.
Formule
Verhouding moeheid/spanning | Geschatte levensduur in cycli |
0,00 < X < 0,40 | Onder 30.000 cycli |
0,40 < X < 0,49 | 30.000 - 50.000 cycli |
0,50 < X < 0,55 | 50.000 - 75.000 cycli |
0,56 < X < 0,60 | 75.000 - 100.000 cycli |
0,61 < X < 0,67 | 100.000 - 200.000 cycli |
0,68 < X < 0,70 | 200.000 - 1.000.000 cycli |
0,70 < X | meer dan 1.000.000 cycli |
σ = Trekvastheid materiaal
S1 = Berekende werkspanning bij laagste werkhoogte
S2 = Berekende werkspanning bij hoogste werkhoogte
Een vergelijking van de feitelijke veerconstante ten opzichte van de theoretische (berekende) veerconstante levert praktische limieten op voor het werkbereik van de veer. De veerconstante (P/f) kan worden berekend door de afbuigingsvergelijkingen te manipuleren. Gewoonlijk is de theoretische constante nauwkeurig totdat de veer zo ver mogelijk samengedrukt is of zijn "ingedrukte hoogte" bereikt.
Als algemene regel is de berekende veerconstante lineair in de eerste 80% van de beschikbare afbuiging en voor de werkhoogte tot 2 keer de ingedrukte hoogte. Hoewel de veer kan werken buiten dit "lineaire" bereik, zullen de gemeten belastingen veel hoger zijn dan de berekende belastingen.
Meer informatie over de Enkel gewikkelde met opening of overlap , Meervoudig gewikkelde (multi-golfringveer) Spirawave, en Geneste Spirawave vindt u op de betreffende pagina's.
Golfringveren oefenen een grotere kracht uit bij het belasten en minder kracht bij het ontlasten. Dit effect staat bekend als hysteresis. Het gearceerde gebied toont een grafische weergave tussen de curves.
In een enkel gewikkelde veer is frictie door omtrek- en radiale bewegingen de primaire oorzaak. Multi-golfringveren en geneste veren dragen ook bij aan het frictieverlies omdat naastgelegen lagen tegen elkaar aanwrijven. Voldoende smering zal dit effect minimaliseren
Uitsluitend geneste en multi-golfring Spirawaves: Meervoudig gewikkelde Spirawaves breiden uit in diameter bij samendrukken. De hieronder getoonde formule wordt gebruikt om de maximale volledig samengedrukte diameter te voorspellen.
Formule
ODM = Buitendiameter bij ingedrukte hoogte (in)
R = Golfradius (in) = (4Y2 + X2)/8Y
N = Aantal golven
θ = Hoek = ArcSin[X/(2R)] (graden)
b = Materiaalbreedte (in)
X = 1/2 golffrequentie = (πDM)/(2N)
Y = 1/2 gemiddelde vrije hoogte = (H-t)/2
Waarbij H = vrije hoogte per wikkeling (in)
De lineaire golfveren hebben een doorlopende golfvorm over de draadlengte (gegolfd) en zijn geproduceerd uit veerharde materialen. Ze werken als een lastdragend onderdeel met ongeveer dezelfde belastings- en afbuigingskenmerken als een golfringveer.
Krachten werken axiaal of radiaal afhankelijk van de geïnstalleerde positie. Axiale druk wordt verkregen door de golfring plat in een rechte lijn te leggen. Het cirkelvormig wikkelen van de golfring (bijvoorbeeld rond een zuiger) produceert een radiale kracht of uitwaarts gerichte druk.
Neem contact met ons op