Cesko.wiki Pružina
Author
Albert FloresŠroubovitá tažná pružina Charakteristiky dvou pružin. Modrá přímka představuje pružinu s větší tuhostí, která při stejném roztažení klade vyšší odpor. Pružina (lidově nazývaná též pero nebo péro) je strojní součást, která umožňuje v jednom nebo i více směrech elastickou deformaci: působením síly se deformuje, ale když síla přestane působit, vrací se do původního tvaru. Využívá se buď k zachycení, akumulaci sil (jako pero u hodin) nebo k pružnému spojení jiných součástí tak, aby se rázy a kmitání neodpružené součásti (například nápravy) nepřenášely na část odpruženou (například podvozek). Pružina obvykle působí silou závislou na velikosti její výchylky z klidové polohy a ve směru proti této výchylce. Charakteristika pružiny je obecně křivka vyjadřující závislost mezi silou působící na pružinu a její pružnou deformací.
Lineární pružina
U mnoha reálných pružin, především u často užívané šroubové tlačné pružiny či torzních tyčí, je tato závislost téměř lineární, v grafickém vyjádření je to tedy úsečka; sklon této úsečky udává tuhost pružiny, což je konstanta vyjadřující sílu potřebnou k jednotkové deformaci pružiny. V tomto případě přímé úměrnosti síly a výchylky tedy lze matematicky takové chování vyjádřit Hookovým zákonem následovně: :F = - k \cdot x kde F je síla pružiny, k je koeficient tuhosti, x představuje výchylku pružiny z klidového stavu.
Plocha pod křivkou odpovídá dodané práci potřebné k určité deformaci pružiny neboli akumulované potenciální energii zatížené pružiny. V případě přímé úměrnosti tedy je: :E_p = W = \frac{1}{2}F \cdot x = \frac{1}{2}k \cdot x^2
Těleso zavěšené na pružině je jedním z nejjednodušších mechanických oscilátorů, tedy soustavou vykonávající kmitání. Pokud zanedbáme tlumení, vykonává těleso o hmotnosti m na pružině s tuhostí k harmonické kmity o vlastní úhlové frekvenci rovné :\omega = \sqrt{\frac{k}{m}} \,
Základní rozdělení pružin
Kovové pružiny
Pružiny namáhané ohybem:
Materiál pružin není optimálně využit zejména u kruhového průřezu. * listové pružiny - díky tření mezi listy mají tlumící (nelineární) účinek * vzpěrná listová pružina - její tuhost je degresivní čili s výchylkou prudce klesá (téměř až k nule) * šroubovité pružiny zkrutné * spirálové pružiny
Soubor:Listová_pružina. jpg|listová pružina Soubor:Vzpěrná_pružina. +morejpg|vzpěrná pružina (degresivní) Soubor:Vinutá_zkrutná_pružina. jpg|vinutá zkrutná pružina Soubor:Spirálová_pružina. jpg|Spirálová pružina.
* Pružiny namáhané krutem: Materiál pružin je 2x lépe využit než u pružin namáhaných ohybem. * šroubovité pružiny válcové (tažné a tlačné)
Tuhost vinutých pružin je dána průměrem drátu, počtem "činných" závitů a průměrem vinutí. U progresivních pružin (kuželovitých, soudkovitých, s proměnným stoupáním) závity postupně dosedají na sebe, počet činných závitů se snižuje, čili tuhost stoupá.
Tažné pružiny tím, že namáhají oka ohybem jsou nehospodárné ve srovnání s tlačnými pružinami. * šroubovité pružiny kuželové * zkrutné tyče
Soubor:Vinutá_tlačná_pružina. jpg|vinutá tlačná pružina Soubor:Vinutá_tažná_pružina. +morejpg|vinutá tažná pružina Soubor:Progresivní_vinutá_tlačná_pružina. jpg|progresivní vinutá tlačná pružina s proměnným stoupáním Soubor:Progresivní_spirálová_pružina_tlačná. jpg|progresivní kuželovitá tlačná pružina [Soubor:Torzní_tyč. jpg|torzní tyč.
* Pružiny namáhané kombinovaně * talířové pružiny * kroužkové pružiny
Soubor:Talířová_složená_pružina_tlačná.jpg|talířová složená pružina tlačná Soubor:Kroužková_pružina.jpg|kroužková pružina
Pryžové pružiny
Pryžové pružiny (silentbloky) Materiál přírodní nebo syntetická pryž nebo pružný plast. Vlastnosti pryžových pružin: - mají omezenou životnost - mají velkou tuhost a menší zdvih - mají velký tlumící účinek, takže se zahřívají - mají omezenou odolnost proti chemickým látkám (olejům, rozpouštědlům,. +more) - stárnou vlivem UV záření.
* Zatížené tlakem
* Zatížené smykem
* Zatížené krutem * gumové špalky * gumové dorazy * gumová lana
Soubor:Pryžová_pružina_tlačná. jpg|pryžová tlačná Soubor:Pryžová_pružina_tlačná_pouzdrová. +morejpg|pryžová tlačná pouzdrová Soubor:Pryžová_pružina_namáhaná_smykem. jpg|pryžová pružina zatížená smykem Soubor:Pryžová_pružina_namáhaná_krutem. jpg|pryžová pružina zatížená krutem.
Pneumatické pružiny
Pneumatické pružiny využívají stlačitelnost plynů. - čistě pneumatické (měchy, plynové válce) - mají progresivní průběh tuhosti - hydropneumatické * Plynové pružiny - vzpěry - pístnice- (válce plněné stlačeným dusíkem a olejem), mají až o 75% nižší hmotnost než ocelové pružiny. +more Poměrně velké tření způsobené tlakem plynu na ucpávku zvětšuje rozdíl mezi zasouvací a vysouvací silou. Síla plynové pružiny je přímo úměrná plnícímu tlaku v pružině a také poměru pístní tyčky a samotného válce. Pomocí různé délky válce lze při stejném pracovním zdvihu měnit progresivitu (nárůst síly při stlačování u standardních vzpěr cca 20%). Olejová náplň slouží jako mazadlo pístní tyčky,ale i jako koncové tlumení (množství oleje ovlivňuje délku tohoto tlumení). * Dělí se na * -tlačné (nejrozšířenější) * - tažné (kde není dostatek místa pro klasické tlačné vzpěry) [url=https://web. archive. org/web/20131111042341/http://www. montako. cz/kategorie/plynove-vzpery-tazne. aspx]Vnitřní uspořádání tažné plynové pružiny[/url] * - s blokací - používají všude tam, kde je potřeba plynovou vzpěru zablokovat v určité poloze. Zmáčknutím ovládacího kolíku se otevře pístní ventil a píst se může vysouvat nebo zasouvat. Plynová vzpěra se zablokuje automaticky po uzavření pístního ventilu. Podle typu blokace jsou plynové vzpěry s pružnou blokací - válec je plněn dusíkem, tvrdou blokací nebo extra tvrdou blokací - válec je plněn olejem. Nejčastější uplatnění naleznou v nábytkářském průmyslu, sedadlech, lůžkách, operačních nebo masážních stolech.
* Radiální měch - roztahuje se do stran, zvenčí je sevřen pružnými kroužky
* Axiální měch - má stavitelnou pracovní výšku (délku)
* Hydropneumatická pružina - má stavitelnou pracovní polohu. K odpružení ji využívá firma Citroën a další automobilky. +more U autobusů umožňuje "pokleknutí" na zastávce pro snazší nastupování a vystupování.
Soubor:Plynová_pístnice. jpg|pneumatická pístnice plněná dusíkem Soubor:Radiální_pneumatický_měch. +morejpg|radiální měch Soubor:Axiální_pneumatický_měch. jpg|axiální měch Soubor:Hydropneumatická pružina. jpg|hydropneumatická pružící jednotka.
