李嘉維
摘 要:本文根據(jù)井下糾偏器的需要,擬定糾偏器中彈簧的設(shè)計(jì)要求,進(jìn)行選型和設(shè)計(jì)計(jì)算,最終設(shè)計(jì)出一款符合使用要求的圓柱壓縮彈簧。
關(guān)鍵詞:糾偏器;壓縮彈簧;選型;設(shè)計(jì)計(jì)算
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.179
0 導(dǎo)言
在井下糾偏器中液壓缸產(chǎn)生糾偏力,當(dāng)糾偏完成后,需將活塞收回。有時(shí)液壓系統(tǒng)不穩(wěn)定或零件老化銹蝕時(shí),活塞可能無法按時(shí)收回,則需要在其內(nèi)部安裝一個(gè)彈簧,為其增加一個(gè)外力,使其能夠收回,不影響后期井下工作。因此彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算尤為重要。
1 彈簧設(shè)計(jì)要求
彈簧是一種彈性元件,它可以在載荷作用下產(chǎn)生較大的彈性形變,在各類機(jī)械中使用廣泛。根據(jù)彈簧所受力的不同,彈簧可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧、彎曲彈簧。根據(jù)使用場(chǎng)合為液壓缸,故采用圓柱彈簧,又因其需要為液壓缸缸內(nèi)活塞提供回復(fù)力,故需要設(shè)計(jì)一壓縮彈簧。
設(shè)計(jì)一糾偏器中使用的壓縮彈簧,根據(jù)其使用場(chǎng)合,該彈簧在一般條件下工作,無特殊使用要求。該彈簧在工作時(shí)要求其產(chǎn)生200N的彈簧力,且受安裝空間限制,彈簧外徑小于32mm。
2 彈簧主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算
根據(jù)工作條件,該彈簧可以按照第三類彈簧設(shè)計(jì),現(xiàn)以碳素彈簧鋼絲C級(jí)為力進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。根據(jù)其使用場(chǎng)合,該彈簧鋼絲直徑不宜過大,初選2mm計(jì)算,根據(jù)下面表1中選σB=1860MPa,[τ]=0.5×σB=930MPa。
3 結(jié)論
通過計(jì)算,設(shè)計(jì)出一款能夠給予200N的圓柱壓縮彈簧,該彈簧中徑為12mm,圈數(shù)為12圈,適合安裝于井下糾偏器的液壓缸中,可提供回復(fù)力,完成液壓缸活塞桿的工作。但本設(shè)計(jì)計(jì)算只適用于300mm直徑、俯角為45度的斜井,相對(duì)于其他應(yīng)用場(chǎng)合,應(yīng)根據(jù)使用情況重新選型并選擇參數(shù)計(jì)算。
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