Глава 7. Пружины

Пружины применяют:

1. Для создания заданных постоянных сил — начального сжатия или натяжения в передачах трением, фрикционных муфтах, тормозах, предохранительных устройствах, подшипниках; уравновешивания сил тяжести и других постоян­ных сил.

2. Для силового замыкания механизмов, чтобы исключить влияние зазоров на точность перемещений или упростить изготовление механизмов — в основном в кулачковых механизмах.

3. Для выполнения функций двигателя на основе предварительного аккумулирования энергии путем завода, например часовые пружины.

4. Для виброизоляции в транспортных машинах — автомобилях, вагонах, в приборах, в виброизоляционных опорах машин и т. д. Механизм виброизоляции удобно наблюдать, напри­мер, при езде автомобиля; колеса автомобиля, следуя за рельефом дороги, совершают резкие колебания, которые почти не передаются кузову автомобиля.

5. Для восприятия энергии удара — буферные пружины, применяемые в подвижном железнодорожном составе, артиллерийских орудиях и т. д. Благодаря упругим элементам энергия удара поглощается на больших перемещениях и сила удара соответственно уменьшается. Буферные и виброизоляционные пружины в отличие от предыдущих аккумулируют не полезную, а вредную для работы машины энергию.

6. Для измерения сил, осуществляемого по упругим перемещениям пружин (в измерительных приборах).

Работа упругих элементов в машинах заключается в накоп­лении энергии и ее последующей отдаче или в осуществлении требуемого постоянного нажатия. Для возможности накопления большого количества энергии на единицу массы целесообразно применять элементы с возможно более равномерным напряженным состоянием. При этом упругие элементы должны иметь минималь­ные габариты.

Основные типы пружин представлены на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1 – Основные типы пружин