เครื่องคำนวณแรงสปริงของแก๊ส: วิธีการคำนวณแรงที่ต้องการพร้อมตัวอย่าง

การระบุแก๊สสปริงอย่างถูกต้องจะเริ่มต้นด้วยตัวเลขเดียว นั่นคือแรงที่ต้องส่งไปยังตำแหน่งจังหวะที่ต้องการ การคำนวณที่แท้จริงคือความสมดุลของช่วงเวลา ไม่ใช่การประมาณน้ำหนักแบบง่ายๆ หากคุณเลือกสปริงแก๊สโดยให้น้ำหนักตรงกับฝา ประตู หรือที่นั่งพอดี ตัวเครื่องอาจอ่อนเกินกว่าที่จะจับชิ้นส่วนให้เปิดอยู่ หรือแข็งแรงมากจนชิ้นส่วนกระแทกขึ้น บทความนี้จะอธิบายสมการแรง ตัวแปร a เครื่องคำนวณแรงสปริงของแก๊ส ความต้องการ ตัวอย่างการทำงาน และข้อผิดพลาดในทางปฏิบัติที่ปรากฏบนพื้นโรงงาน

เริ่มต้นด้วยสมการแรงสปริงแก๊สพื้นฐาน

แรงเอาท์พุตทางทฤษฎีของแก๊สสปริงคือ ฉ = พี × ก โดยที่ P คือความดันไนโตรเจนภายใน และ A คือพื้นที่ลูกสูบที่มีประสิทธิภาพ โดยปกติผู้ผลิตจะให้คะแนนแรงนี้ ณ จุดที่กำหนดในจังหวะ ซึ่งโดยปกติจะยืดก้านออกจนสุด การให้คะแนนนั้นเรียกว่า F1

F2 คือแรงที่วัดโดยที่แกนถูกบีบอัดจนสุด ความแตกต่างระหว่าง F1 และ F2 มาจากแรงเสียดทานภายในและการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรก๊าซเมื่อก้านเคลื่อนที่เข้าไปในกระบอกสูบ ในหน่วยทั่วไป ความแตกต่างคือ 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ และนั่นก็สำคัญ หากคุณใช้แรงเพียงเล็กน้อย สปริงอาจรู้สึกอ่อนเกินไปเมื่อใกล้สิ้นสุดการกด หรือแข็งเกินไปเมื่อใกล้สิ้นสุดการยืด

F1 และ F2 หมายถึงอะไรในทางปฏิบัติ

สำหรับงานออกแบบ ให้ขอทั้งสองค่าเสมอเมื่อคุณขอใบเสนอราคาจากซัพพลายเออร์ แก๊สสปริงที่ตรงตามค่า F1 ที่คำนวณไว้ แต่มี F2 สูงผิดปกติจะมีพฤติกรรมแตกต่างออกไปเมื่อบุคคลกดส่วนที่เคลื่อนไหวลง นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในแผงที่นั่งและแผงเข้าถึงซึ่งการเคลื่อนไหวแบบควบคุมเป็นส่วนหนึ่งของประสบการณ์ผู้ใช้

เครื่องคำนวณแรงสปริงของแก๊สจำลองการใช้งานของคุณอย่างไร

คีย์อินพุตที่คุณต้องการก่อนรันตัวเลข

เครื่องคำนวณแรงจะดีพอๆ กับอินพุตที่คุณให้เท่านั้น ก่อนคำนวณให้รวบรวมสิ่งต่อไปนี้:

• น้ำหนักของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว รวมถึงที่จับ บานพับ และส่วนประกอบที่ต่ออยู่
• ตำแหน่งของบานพับหรือแกนเดือย
• ระยะห่างจากแกนหมุนถึงจุดศูนย์ถ่วงของชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่
• ตำแหน่งของจุดยึดแก๊สสปริงบนทั้งเฟรมคงที่และส่วนที่เคลื่อนไหว
• ความยาวช่วงชักและมุมเปิดที่คุณต้องการเข้าถึง
• ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่คาดหวัง

สมการสมดุลโมเมนต์

การคำนวณคือความสมดุลของโมเมนต์รอบแกนหมุน:

สปริง × ดีสปริง = W × dcg

Fspring คือแรงที่ส่งมาจากแก๊สสปริง dspring คือระยะห่างตั้งฉากจากแกนหมุนถึงเส้นกึ่งกลางสปริง W คือน้ำหนักของส่วนที่เคลื่อนที่ และ dcg คือระยะห่างแนวนอนจากแกนหมุนถึงจุดศูนย์ถ่วง เนื่องจาก dspring และ dcg เปลี่ยนแปลงไปตามมุมเปิด คุณจึงต้องตรวจสอบอย่างน้อยสามตำแหน่ง: ปิด เปิดบางส่วน และเปิดเต็มที่ ตำแหน่งที่ต้องใช้แรงสปริงสูงสุดจะกำหนดพิกัดที่คุณควรระบุ

สำหรับการติดตั้งแบบสปริงคู่ ให้แบ่งแรงที่ต้องการระหว่างทั้งสองยูนิต เพิ่มระยะขอบด้านความปลอดภัยประมาณ 10 ถึง 15 เปอร์เซ็นต์ เพื่อครอบคลุมการสึกหรอของซีล ความทนทานต่อแรงดัน และความแปรผันในการผลิต

เครื่องคิดเลขออนไลน์ทั่วไปจะใช้รูปทรงเรขาคณิตแบบง่าย หากจุดยึดของคุณไม่สมมาตร ให้ใช้เครื่องคิดเลขเป็นจุดเริ่มต้น และตรวจสอบตำแหน่งวิกฤตในแบบจำลอง CAD ของคุณด้วยมือ

ตัวอย่างการทำงาน: การกำหนดขนาดสปริงแก๊สสำหรับฝาที่มีน้ำหนักมาก

พิจารณาฝาที่มีจุดศูนย์ถ่วงอยู่ห่างจากบานพับ 300 มม. เมื่อปิดฝา ฝามีน้ำหนัก 150 นิวตัน และคุณวางแผนที่จะใช้สปริงแก๊สสองตัว ตารางด้านล่างแสดงแรงที่ต้องการต่อสปริงที่ตำแหน่งสามตำแหน่งโดยอิงจากความสมดุลของโมเมนต์ธรรมดา

ตำแหน่งปิดต้องใช้แรงสูงสุด การคูณ 187.5 N ด้วยระยะขอบความปลอดภัย 15 เปอร์เซ็นต์จะได้ 216 นิวตันต่อสปริง . ซึ่งหมายความว่า F1 ที่ระบุสำหรับแต่ละสปริงควรมีอย่างน้อย 216 N เครื่องคำนวณแรงที่ถามเฉพาะน้ำหนักที่เคลื่อนที่จะพลาดตัวเลขนี้ เนื่องจากโมเมนต์ขึ้นอยู่กับแขนคันโยก ไม่ใช่แค่น้ำหนักเท่านั้น

ในทางปฏิบัติ ให้ตรวจสอบด้วยว่าจะติดตั้งสปริงแก๊สโดยให้แกนชี้ขึ้น ลง หรือไปด้านข้าง การวางแนวจะเปลี่ยนแรงเสียดทานและการหล่อลื่นภายใน ดังนั้น F1 ตัวเดียวกันจะรู้สึกแข็งขึ้นในตำแหน่งการติดตั้งที่หนึ่งมากกว่าอีกตำแหน่งหนึ่ง หากค่าที่คำนวณได้ไม่ตรงกับผลิตภัณฑ์มาตรฐานใดๆ หน่วยแบบกำหนดเองที่มีแรงดันแก๊สที่ปรับแล้วมักจะเป็นคำตอบที่ดีกว่าการเปลี่ยนจุดยึด

ข้อผิดพลาดทั่วไปในการคำนวณแรงสปริงของแก๊ส

แม้จะมีสูตรที่ถูกต้อง ข้อผิดพลาดเล็กๆ น้อยๆ ก็อาจทำให้สปริงอ่อนเกินไปหรือรุนแรงเกินไปได้ ข้อผิดพลาดด้านล่างคือข้อผิดพลาดที่เราเห็นบ่อยที่สุดในแบบการผลิตและคำขอส่งกลับ

1. โดยใช้น้ำหนักเต็มของส่วนที่เคลื่อนไหวแทนการคำนวณโมเมนต์เกี่ยวกับบานพับ น้ำหนักเพียงอย่างเดียวไม่ได้บอกแรงที่ต้องการ
2. สมมติว่าแรงสปริงของแก๊สคงที่ตลอดช่วงจังหวะ F1 และ F2 แตกต่างกัน และแขนคันโยกก็เปลี่ยนไปด้วย
3. ตรวจสอบเฉพาะตำแหน่งปิด ความต้องการแรงอาจต่ำที่สุดหากรูปทรงการติดตั้งสปริงเปลี่ยนแปลง ดังนั้นควรตรวจสอบมุมอย่างน้อยสามมุมเสมอ
4. เพิ่มปัจจัยด้านความปลอดภัยขนาดใหญ่ ขอบ 30 เปอร์เซ็นต์อาจทำให้สปริงแข็งแรงมากจนผู้ควบคุมไฟไม่สามารถปิดฝาได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากติดตั้งสปริงใกล้กับบานพับ
5. ละเว้นผลกระทบของอุณหภูมิ แรงดันแก๊สภายในเปลี่ยนแปลงตามสัดส่วนของอุณหภูมิสัมบูรณ์ ดังนั้นหน่วยที่มีอุณหภูมิ 23°C จึงสามารถส่งแรงได้มากขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อถูกแสงแดดโดยตรงหรือในโรงงานที่ร้อน

กรณีทั่วไปกรณีหนึ่งที่เราเห็นเกี่ยวข้องกับฝาครอบขนาด 200 นิวตันที่ติดตั้งสปริงขนาด 500 นิวตัน ผู้ติดตั้งใช้น้ำหนักฝาครอบโดยตรงโดยไม่คำนึงถึงแขนงัดแบบสั้นของสปริง ฝาครอบเปิดออกอย่างรวดเร็วจนผู้ปฏิบัติงานรายย่อยไม่สามารถควบคุมได้ เมื่อคำนวณใหม่โดยให้แขนคันโยกจริงชี้ไปที่หน่วย 300 N แล้วปัญหาก็หมดไป

จากการคำนวณสู่ผลิตภัณฑ์จริง: จับคู่แรงกับการใช้งาน

ค่าแรงเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น หน่วยที่ถูกต้องจะต้องมีจังหวะที่ถูกต้อง ข้อต่อปลาย ลักษณะการหน่วง และรูปทรงการติดตั้งสำหรับผลิตภัณฑ์ที่คุณกำลังสร้าง

ในการใช้งานที่นั่ง สิ่งที่บรรทุกไม่ใช่ฝาคงที่ แต่เป็นบุคคลที่เคลื่อนที่ ความสมดุลระหว่าง F1 ความหน่วง และแรงล็อคจะเป็นตัวกำหนดว่าเบาะนั่งเคลื่อนที่ได้อย่างราบรื่นหรือกระตุก หากคุณกำลังทำงานบนเก้าอี้บาร์หรือที่นั่งปรับระดับความสูงที่คล้ายกัน เก้าอี้บาร์มีสปริงแก๊ส ควรจับคู่กับช่วงน้ำหนักผู้ใช้ที่คาดหวังและระยะการปรับความสูง ของเรา จับคู่สปริงแก๊สเข้ากับการออกแบบเก้าอี้บาร์และข้อกำหนดด้านน้ำหนัก คู่มือจะครอบคลุมตัวแปรเหล่านี้โดยละเอียดยิ่งขึ้น

เก้าอี้สตูลบาร์แก๊สสปริงซัพพลายเออร์โรงงาน - Changzhou Andefu Gas Spring Co., Ltd Andefu เป็นซัพพลายเออร์และโรงงานเก้าอี้สตูลบาร์ของจีน, เก้าอี้บาร์แก๊สสปริงแบบกำหนดเอง, ขายเก้าอี้บาร์รุ่น ADF-243 ที่ใช้แก๊สสปริง ดูผลิตภัณฑ์ →

สำหรับประตูตู้ อุปกรณ์ป้องกันเครื่องจักร และแผงปิด รองรับสปริงแก๊ส ให้แรงยกที่คาดเดาได้พร้อมรูปแบบการติดตั้งที่เรียบง่าย ในผลิตภัณฑ์เหล่านี้ ยอดคงเหลือโมเมนต์ตำแหน่งปิดมักจะเป็นตัวเลขที่กำหนดอันดับ F1

ผู้ผลิตอุปกรณ์รองรับสปริงแก๊ส, ซัพพลายเออร์อุปกรณ์รองรับลิฟต์แก๊สสปริง ADF คือผู้ผลิตอุปกรณ์พยุงสปริงแก๊ส ซัพพลายเออร์อุปกรณ์ช่วยยกแก๊สสปริง และโรงงานรองรับสตรัทลิฟท์แก๊สในประเทศจีน ขอเสนอแก๊สสตรัท L... ดูผลิตภัณฑ์ →

เมื่อชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวต้องจับที่ตำแหน่งกึ่งกลาง เช่น แขนมอนิเตอร์หรือช่องบำรุงรักษา a สปริงแก๊สแบบล็อคได้ ให้การล็อคตำแหน่งที่ใดก็ได้ในจังหวะ ตรวจสอบแรงล็อค ณ จุดที่รับน้ำหนักสูงสุด ไม่ใช่แค่ที่ตำแหน่งปิดสนิทเท่านั้น สำหรับการเปรียบเทียบเชิงลึก โปรดดูของเรา คู่มือการเลือกสปริงแก๊สล็อคแบบปรับได้ .

ผู้ผลิตแก๊สสปริงแบบล็อคได้, ผู้จำหน่ายแก๊สสปริงแบบล็อคได้ ประเทศจีนผู้ผลิตสปริงแก๊สล็อคแบบปรับได้, ซัพพลายเออร์สปริงแก๊สแบบล็อคได้และโรงงาน, ADF เสนอ Struts แก๊สแบบล็อคได้แบบกำหนดเอง, ปรับ ... ดูผลิตภัณฑ์ →

ตำแหน่งติดตั้งจะเปลี่ยนแขนคันโยกที่มีประสิทธิภาพ ดังนั้นค่าแรงที่เท่ากันจึงให้ความรู้สึกที่แตกต่างกับแขนที่แข็งและสั้นเมื่อเทียบกับแขนที่ยาวและนุ่มกว่า ตรวจสอบระยะห่างที่แท้จริงจากเส้นกึ่งกลางของสปริงแก๊สถึงจุดหมุนในโมเดล CAD ของคุณทุกครั้งก่อนสั่งซื้อ

ทำไมต้องตรวจสอบผลลัพธ์ของเครื่องคิดเลขกับผู้ผลิต

ค่า F1 ที่คำนวณได้นั้นเป็นตัวเลขทางทฤษฎี ไม่ใช่ข้อกำหนดขั้นสุดท้าย หน่วยการผลิตจริงได้รับผลกระทบจากเส้นผ่านศูนย์กลางของก้าน แรงเสียดทานของซีล การเติมน้ำมัน ขายึด และตำแหน่งที่แน่นอนของจุดเชื่อมต่อ นี่คือสาเหตุที่ผู้ผลิตที่มีการทดสอบภายในองค์กรสามารถช่วยคุณประหยัดเวลาและทำงานซ้ำได้

ที่ ADF เราพัฒนาสปริงและกระบอกสูบแก๊สจากแบบหรือตัวอย่างของลูกค้า ตรวจสอบทุกขั้นตอนกระบวนการ และสนับสนุนทั้งโครงการ OEM และโครงการหลังการขาย ด้วยสายการผลิต 15 สายและทีมงานมากกว่า 130 คน เราถูกจัดเตรียมให้จัดการกับความยาวสโตรคที่กำหนดเอง อุปกรณ์ปลายพิเศษ และค่าแรงที่ไม่ตรงกับแค็ตตาล็อกมาตรฐานเสมอไป

เริ่มต้นด้วยความสมดุลของช่วงเวลา ตรวจสอบตำแหน่งปิดและเปิด เพิ่มส่วนต่างความปลอดภัยเล็กน้อย จากนั้นหารือเกี่ยวกับผลลัพธ์กับผู้ผลิตก่อนทำการสั่งซื้อ การรวมกันดังกล่าวมีความน่าเชื่อถือมากกว่าเครื่องคิดเลขแบบสแตนด์อโลนใดๆ