   |
|
สปริง (Spring). |
|
||||||
| สปริงเป็นชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่รับภาระแล้วจะเกิดการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่น งานที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนรูปนี้จะเป็น พลังงานศักย์ที่ | ||
| สะสมในสปริง เมื่อคลานภาระที่กระทำต่อสปริงออก พลังงานนี้ก็จะสูญหายไป | ||
| บทบาทหน้าที่ของสปริง ตัวอย่างหน้าที่การทำงานของสปริงก็คือ การรับแรงกระแทก แรงสั่นสะเทือน (ระบบกันสะเทือนของยานยนต์, ยางสปริงในคลัตช์, |
||
| สปริงคลัตช์) ในกระบอกสูบนิวแมติกส์จะมีสปริงช่วยดันให้ลูกสูบกลับสู่ตำแหน่งเดิม, เป็นพลังงานกดอัดสะสมช่วยในการพาชิ้นส่วนเครื่องจักรกลให้หมุนตาม | ||
| คุณสมบัติของสปริง ในการทำให้สปริงเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นได้ จะต้องใช้แรงมากระทำ แรงกระทำยิ่งมากก็ยิ่งทำให้ระยะทางเคลื่อนที่ของสปริงมากขึ้น |
||
| ไปด้วย ความสัมพันธ์ของแรงและระยะทางเคลื่อนที่ของสปริง
จะสามารถแสดงให้เห็นด้วยเส้นโค้ง ดังรูปที่ MC-SPRING1 เส้นโค้งแสดงคุณสมบัติ
สามารถเป็นเส้นตรง,เส้นโค้ง (ชัน) (Progressive) หรือเส้นโค้ง (ลาดลง) (Degressive)
ได้ดังรูปที่ MC-SPRING2 |
||
 |
|
รูปที่
MC-SPRING1
ความสัมพันธ์ของแรงสปริงและระยะทางเคลื่อนที่สปริง. |
 |
|
รูปที่
MC-SPRING2
แผนภาพแสดงแนวเส้นโค้งของสปริงต่างๆ. |
| เส้นแสดงคุณสมบัติที่เป็นเส้นตรงแสดงว่า แรงกระทำและระยะทางเคลื่อนที่สปริงเป็นสัดส่วนต่อกัน นั่นแสดงว่า ถ้าแรงกระทำเป็น | ||
| สองเท่า
ระยะทางเคลื่อนที่สปริงก็จะเป็นสองเท่าเช่นกัน (ดูรูปที่ MC-SPRING1 ) เส้นแสดงคุณสมบัติยิ่งชันก็จะต้องใช้แรงกระทำมากขึ้น ในการทำให้สปริงเปลี่ยนรูป สปริงที่มีมุมเส้นแสดงคุณสมบัติน้อย (a1)จะบอกให้รู้ว่าเป็น สปริงอ่อน ส่วนสปริงที่มีมุมเส้นแสดงคุณสมบัติมาก (a2) แสดงว่าเป็น สปริงแข็ง (ดูรูปที่ MC-SPRING3) |
||
 |
|
รูปที่
MC-SPRING3
ความแข็งสปริงและเส้นโค้งแสดงคุณสมบัติสปริง. |
| สัดส่วนของแรงสปริง (F) ต่อระยะทางเคลื่อนที่สปริง (S) จะเรียกว่า ค่าคงที่สปริง ค่าคงที่สปริงจะบอกให้ทราบว่า จะต้องใช้แรง | ||
| เท่าใดจึงจะได้ระยะทางเคลื่อนที่สปริงเป็น mm ตามที่ต้องการ เช่น เมื่อทำการกดสปริงด้วยค่าคงที่สปริง (R) = 60 N/mm ให้สปริงยุบลงไป 3 mm จะต้องใช้แรงกดสปริง (F) = 3 mm x 60 N/mm = 180 N | ||
| ประเภทของสปริง สปริงหากแบ่งตามชนิดของภาระ จะแบ่งได้เป็น สปริงอัด, สปริงดึง, สปริงดัด และสปริงหมุนบิด แต่หากพิจารณาถึงรูปร่างภายนอก |
||
| ของสปริง จะแบ่งได้เป็นสปริงขด, สปริงขดก้นหอย,สปริงแผ่น,สปริงแบบเพลาบิด(Torsion Bar), สปริงจาน ,สปริงวงแหวน และสปริงนิวแมติกส์ | ||
| สปริงขด ส่วนใหญ่จะมีรูปร่างทรงกระบอก จะนำมาใช้งานเป็นสปริงดึงและสปริงกด (ดูรูปที่ MC-SPRING4) ที่มีเส้นโค้งแสดงคุณสมบัติ |
||
| ที่ส่วนใหญ่เป็น เส้นตรง และนำมาใช้งาน ให้ยึดหดที่ระยะทางเคลื่อนที่ได้มาก สปริงขดส่วนมากจะได้จากการม้วนขึ้นรูปลวดเหล็กกล้าสปริง | ||
 |
|
รูปที่
MC-SPRING4
สปริงขด. |
| สปริงขดแบบบิด
(แบบมีขายื่น) ตาม DIN 2088 เป็นสปริงที่มีรูปร่าง(ส่วนใหญ่)เป็นขดทรงกระบอก ลวดเหล็กกล้าสปริงจะทำการม้วนขึ้นรูปบนแท่งเหล็ก กลม |
||
| ทรงกระบอก โดยที่ปลายจะดัดขึ้นรูปเป็นขายื่นออกมาตามแต่จุกประสงค์จะใช้งาน เช่น ใช้ทำหน้าที่เป็นสปริงดึงชิ้นส่วนให้กลับมาที่เดิมในกลไกต่าง ๆ , เป็นขาหนีบบรัดตะกร้าหรือกระเป๋าบนรถจักรยานเป็นต้น | ||
| สปริงแผ่น เป็นสปริงที่ใช้รับภาระดัดโดยตรง ผลิตจากเหล็กกล้าแผ่นแถบเป็นรูปร่างแตกต่างกัน ในงานกลไกที่เที่ยงตรงจะทำให้เป็นแผ่น สปริง |
||
| คอนแทกหรือสปริงดีดกลับตำแหน่งเดิม เป็นต้น สปริงแผ่นหนาที่มีการนำมาวางเรียงซ้อนกันเป็นชั้น ๆ แล้วมีตัวรัดให้อยู่ด้วยกันเป็นชุดจะเรียกว่า แหนบสปริง ที่ใช้รองรับการกระเทือนของรถยนต์บรรทุกหนัก ๆ ในรถราง, รถไฟ (ดูรูปที่ MC-SPRING5 ) | ||
 |
|
รูปที่
MC-SPRING5
ชุดสปริงแผ่น(แหนบ)ของรถบรรทุก. |
| สปริงแบบเพลาบิด
(Torsion Bar) ส่วนใหญ่จะเป็นเพลากลม, ที่ปลายเพลาด้านหนึ่งจะยึดแน่น ส่วนอีกด้สนหนึ่งจะยึดต่ดกับแขนและมีแรงกระทำที่ทำให้เพลารับโมเมนต์ |
||
| บิดแบบหยุ่นตัว (ดูรูปที่ MC-SPRING6 ) ที่ใช้กับยานยนต์มในการรับแรงสั่นสะเทือนจากแกนเพลาล้อ หรือใช้ในการวัดโมเมนต์บิดของประแจโมเมนต์ | ||
 |
|
รูปที่
MC-SPRING6
|
| สปริงขดก้นหอย เป็นสปริงดัดชนิดหนึ่ง ส่วนใหญ่จะผลิตจากเหล็กกล้าสปริง มีภาคตัดขวางเป็นสี่เหลี่ยมมุมฉากแล้วม้วนขึ้นรูปเป็นขดก้นหอย ระยะห่าง |
||
| ของขดก้นหอยจะแปรผนอย่างเป็นสัดส่วนกับมุมหมุนบิด สปริงนี้จะใช้เป็นสปริงดึงกลังตำแหน่งเดิมในอุปกรณ์วัดทางอุตสาหกรรม, เป็นสปริงสะสมกำลังงานของระบบนาฬิกาและในระบบคลัตช์แบบหมุนบิดยืดหยุ่นได้ | ||
| สปริงจาน เป็นสปริงรับแรงกดที่มีรูปร่างเป็นวงแหวนรูปทรงเรียวที่สามารถรับแรงตามแนวแกนได้ (ดูรูปที่MC-SPRING7 ) สปริงนี้เหมาะ |
||
| สำหรับ ให้รับแรงมากโดยมีการยุบตัวน้อย เส้นแสดงคุณสมบัติของสปริงจานแต่ละตัวจะมีลักษณะเป็นเส้นโค้งลาดลง (Degressive) ดังรูปที่ MC-SPRING7 (ข) ในการประกอบสปริงจานสามารถที่จะให้เรียงซ้อนกันในทิศทางเดียวกัน หรือให้สลับทิศทางกันในแกนเสา ดังรูปที่ MC-SPRING7 (ก) ได้ การเรียงซ้อนกันในทิศทางเดียวกันจะทำให้ระยะกดของสปริงน้อยกกว่าแบบเรียงสลับทิศทางกัน สปริงจานจะนำมาใช้งาน เช่น ในงานแม่พิมพ์, งานเครื่องจักรกล และงานจิก-ฟิกเจอร์เป็นต้น | ||
 |
|
รูปที่
MC-SPRING7
(ก) สปริงจานและตัวอย่างการใช้งาน. (ข) ความแตกต่างเส้นโค้งคุณสมบัติสปริงจาน. |
| สปริงวงแหวน เป็นสปริงที่ทำจากเหล็กกล้าสปริงวงแหวนแบบไม่มีลาย (รอยต่อ) ที่มีผิวเรียวสัมผัสกัน (ดูรูปที่ MC-SPRING8 ) เมื่อสปริงนี้รับ |
||
| ภาระตามแนว แกนจะทำให้แหวนนอกขยายตัวออกอย่างยืดหยุ่น ในขณะที่แหวนในจะกัดอัดเข้าหากันอย่างยืดหยุ่นเช่นกัน สปริงวงแหวนจะสามารถรับภาระจนกระทั่งผิวแหวนในและนอกสัมผัสแนบสนิท ดังรูปที่ MC-SPRING8 ขวามือเนื่องจากผิวเรียวของแหวนที่มีความเสียดทานอยู่จะช่วยทำให้การดูดกลืนการกระแทกและสั่นสะเทือนได้ดี สปริงนี้จะใช้ในการรองรับชิ้นงานรีดในโรงรีด และในหัวรถจักรหรือในรถราง เป็นต้น | ||
 |
|
รูปที่
MC-SPRING8
สปริงวงแหวน. |
| สปริงยาง สปริงนี้ผลิตจากยางสังเคราะห์ ส่วนใหญ่จะนำสปริงนี้มาใช้งานรับการสั่นสะเทือนและการกระแทก เช่น ในคับปลิ้ง ยางสังเคราะห์นี้จะ |
||
| นำมาวัลเคไนซ์ให้ยึดกับแผ่นโลหะ หรือการใช้กาวยึดระหว่างยางกับแผ่นโละหะที่สามารถรับภาระการเฉือนและการอัดได้ | ||
| สปริงนิวแมติกส์ จะนำมาใช้ประโยชน์ เช่น รองรับการสั่นสะเทือนของรถยนต์ สปริงนี้จะมีอากาศหรือก๊าซที่ทำหน้าที่เป็นธาตุสปริง โดยให้แรงสั่น |
||
| สะเทือนกระทำต่อลูกสูบที่เคลื่อนไหวได้ในกระบอกสูบแบบปิดที่มีก๊าซอยู่ภายใน | ||
| การคำนวณความยาวลวดเพื่อม้วนลวดสปริงอัด ขนาดความยาวของลวดสปริงที่จะต้องใช้ในการม้วนสปริงดึงและสปริงอัดจะ ใช้สูตรสมการคำนวณเหมือนกันสำหรับสปริงอัดจะ |
||
| กำหนดให้มีขดตายเพิ่ม 1 ขด เพื่อจะได้เจียระไนปลายขดสปริงให้เรียบ ส่วนสปริงดึงจะต้องเพิ่มขดสปริงอีก 2 ขด เพื่อที่จะทำการดัดปลายห่วงทั้ง 2 ข้าง สูตรที่ใช้คำนวณความยาวลวดสำหรับสปริงอัดและสปริงดึงมีดังนี้ : | ||
|
L = dm*¶*(n + 2 *) หน่วย mm |
|
* ขดสปริงม้วนเพิ่มเติมสำหรับขดตาย
2 ขด หรือสำหรับห่วงดึง 2 ห่วง
|
 |
|
รูปที่
MC-SPRING9
|
| โดยที่ : L = ความยาวของลวดสปริงที่ยังไม่รับภาระ mm di = ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของขดสปริง mm d m = ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของขดสปริง mm n = จำนวนขดสปริง L = ความยาวลวดสปริงที่ใช้ mm |
Head
|
G. PRECISION ENGINEERING LTD.,PART. 26/27 MOO.9 BYPASS ROAD , TUMBOL NAPA AMPHUR MUANG ,CHONBURI 20000 THAILAND. TEL :038-441-348 , 087-9182311 , 081-6446767 FAX : 038-441-349 Website : http://www.Gprecision.net E-mail : info@gprecision.net |