EoW July 2014

Техническая статья

Влияние теплообработки на характеристики пружин натяжения Марк Хейес, технический консультант института Spring Technology в Великобритании, Шеффилд

Аннотация Впрограмме,принятойв2013,вызванной многочисленными вопросами, заданными производителями пружин, пружины натяжения изготавливали из проволоки из углеродистой и нержавеющей стали. Данные пружины были измерены и прошли нагрузочное испытание для оценки их начального натяжения и предела упругости. Результаты показали необходимость пересмотра EN 13906‐2. 1 Введение Производители пружин знают, что термообработка для снятия напряжений, выполненная на пружине растяжения при производстве имеет следующий эффект: • меняется наружный диаметр, а, следовательно, и коэффициент упругости • сокращается начальное натяжение, полученное при навивке пружины • некоторые также знают, что увеличивается предел упругости 13906‐2 максимальная (без учета поправки) рабочая нагрузка на пружины натяжения составляет 45% на погонный метр. То есть, можно нагрузить корпус пружины натяжения до применения нагрузки в 45% от предела прочности при растяжении проволоки, и при этом не произойдет пластической деформации. При этом подразумевается, что с пружин было снято напряжение после навивки. Это и является предметом разногласия автора: данное определение предела упругости часто чересчур высоко. Данное исследование проведено с целью изучения предела упругости и того, как на него влияет температура теплообработки. В то же время, была В соответствии с EN

НАГРУЗКА и ДЕФОРМАЦИЯ

Unprestressed Over-Stressed 29 N

Нагрузка (H)

Деформация (мм)

▲ ▲ Рисунок 1: Характеристика нагрузки/деформации

▲ ▲ Рисунок 2: Пружины, прошедшие испытания

упругости (29N на рисунке 1), вся пластическая деформация происходит в корпусе пружины, что делает очевидным уменьшение начального натяжения. Большинство пружин натяжения имеют крюки, сделанные с тем же номинальным наружным диаметром, как и у корпуса пружины, это относится и к пружинам, изготовленным для данного исследования, которые показаны на рисунке 2. Предположение по всем международным стандартам

использована возможность изучения влияния температуры теплообработки на наружный диаметр, начальное натяжение и коэффициент упругости. Большинство пружин натяжения имеют теоретическую нагрузку/характеристику деформации схожую с пружинами, подвергнутыми испытаниям в данном исследовании на рисунке 1. Предполагается, что, когда нагрузка пружины натяжения выше ее предела

50

www.read-eurowire.com

июль 2014 г.