Veren typen uitgelegd: Toepassingen & Selectiegids

Veren zijn mechanische componenten van enorme betekenis gebruikt bij het bewerkstelligen van beweging, het verbeteren van schokdempende mogelijkheden, etc., in veel producten. Met andere woorden, rapid prototyping diensten zoals 3D-printen en CNC-bewerking kunnen verschillende typen veren produceren die ingezet worden bij het bewerkstelligen en maken van producten zoals horloges, mobiele telefoons, etc.

Enkele van de meest wijd gebruikte producten incorporeren veren in hun ontwerp. Dit vereist kennis en selectie, wat leidt tot de behoefte om veren en hun toepassingen te begrijpen. Dit artikel bespreekt daarom veren, hun voor- en nadelen, en de verschillende typen veren en hun toepassingen.

Principe van de veer

Laten we beginnen met iets over de veer. Een veer is een apparaat die energie opslaat wanneer er een kracht wordt toegepast (van een belasting) en de energie vrijgeeft na verwijdering van de belasting. Onder normale omstandigheden, ongeacht de typen veren die in een product worden gebruikt, zal de veer na belastingverwijdering terugkeren naar zijn oorspronkelijke vorm.

Het gebruik van veren in elk product is gebaseerd op de Wet van Hooke. De wet van Hooke demonstreert simpelweg de relatie tussen de "kracht" die op een veer wordt uitgeoefend en de elasticiteit ervan. In eenvoudige termen stelt de wet van Hooke dat de kracht die nodig is voor verendecompressie en -uitrekking recht evenredig is met de verplaatsing.

Wiskundig wordt de wet van Hooke uitgedrukt als F = -kX,

F = op de veer toegepaste kracht

X = verplaatsing van de veer (de negatieve waarde geeft aan dat de herstelkracht in de tegenovergestelde richting is.

k = is de veerconstante. Het hangt af van de typen veren en toont stijfheid.

Verschillende typen veren en hun toepassingen

Veren worden gemaakt van verschillende materialen, vormen, functies, etc., wat diverse toepassingen noodzakelijk maakt. De veren hebben drie hoofdcategorieën, met elke categorie verschillende subcategorieën.

Categorie Eén: Helicale veren (Helical Springs)

Helicale veren zijn de meest gangbare typen veren in productproductie. Draad gewikkeld in een helixvorm (vandaar de naam) met verschillende dwarsdoorsnedes kan helicale veren maken. Hieronder zijn de soorten veren onder categorie één.

1. Drukveren (Compression Springs)

Drukveren zijn open-gespoelde helicale veren met een constante gespoelde diameter en variabele vorm die axiale compressie weerstaan.

Het simpelste voorbeeld van de toepassing is in de balpen, waar het verantwoordelijk is voor het "opspringen" effect. Het is ook toepasbaar in kleppen en vering.

2. Trekveren (Extension Springs)

In tegenstelling tot drukveren zijn trekveren gesloten gespoelde helicale veren. Ze zijn geschikt voor het creëren van spanning, het opslaan van de energie en het gebruik van de energie om de veer terug te brengen naar zijn oorspronkelijke vorm.

Een simpel voorbeeld van de toepassing is in garagedeuren. Andere zijn in trekkers, tangen en weegmachines.

3. Torsieveren (Torsion Springs)

Een torsieveer is bevestigd aan twee verschillende componenten met zijn twee uiteinden. Dit houdt de twee componenten op een bepaalde hoek van elkaar gescheiden. Deze veren gebruiken radiale richting wanneer kracht radiaal werkt door rotatie. Wat meer is, CNC-bewerkingsmogelijkheden kunnen custom twee-lichaams torsieveren in hoge volumes produceren.

4. Spiraalveren (Spiral Springs)

Spiraalveren worden gemaakt door rechthoekige metalen stroken te wikkelen tot plate spiralen. Bij activatie slaat het een redelijke hoeveelheid energie op en kan het deze met een constante snelheid vrijgeven. De constante vrijgave maakt het geschikt voor mechanische horloges, speelgoed en zitverstellingen.

Categorie Twee: Bladveren (Leaf Springs)

Bladveren zijn typen veren gemaakt van rechthoekige metalen platen, ook bekend als bladen. De rechthoekige metalen platen zijn normaal gebout en geklemd, en ze hebben groot gebruik in zware voertuigen. Hieronder zijn de verschillende typen bladveren en hun toepassingen.

1. Elliptische bladveer (Elliptical Leaf Spring)

Door de verbinding van twee halve-elliptische veren in tegengestelde richting kan de elliptische bladveer geconstrueerd worden. Dit vormt een elliptische vorm. De as en frame bevestigen de elliptische bladveren. Er is geen behoefte aan veerschakels omdat de twee halve-elliptische veren met hetzelfde bedrag verlengen tijdens compressie. Elliptische bladveren waren alleen toepasburg in oude auto's maar niet tegenwoordig.

2. Halve-elliptische bladveer (Semi Elliptical Leaf Spring)

Dit zijn de meest populaire bladveren in automobielen. Ze zijn gemaakt van staalbladen met verschillende lengtes maar dezelfde breedte en dikte. Het bovenste/langste blad aan de twee uiteinden is het hoofblad. De rangschikking van de staalbladen lijkt op een halve-elliptische vorm.

Halve-elliptische bladveren hebben een eind stijf vast aan het voertuigframe en de ander aan de schakel. Dit helpt bij het variëren van de lengtes en het absorberen van schokken bij het rijden in ruwe terreinen. Halve-elliptische bladveren vereisen minder onderhoud, zijn gemakkelijk te repareren en hebben een lange levensduur.

3. Kwart-elliptische bladveer (Quarter Elliptical Leaf Spring)

Ook bekend als de kragarmtype bladveer, is de kwart-elliptische bladveer ook een oude bladveer. Ze hebben een eind vast aan het zijdeel van het frame met behulp van een U-klem of I-bout. Het andere is vrij verbonden met de vooras. Wanneer de voorasbalk aan een schokbelasting wordt blootgesteld, strekken de bladen zich uit om de schok te absorberen.

4. Drie-kwart elliptische bladveer (Three-Quarter Elliptical Leaf Spring) 

Een simpel voorbeeld van de toepassing is een deurscharnier. Hier, als u de deur opent, zal de veer de rotatie-energie opslaan; als u de deur loslaat, gebruikt de veer de opgeslagen energie om de deur terug te brengen naar de oorspronkelijke positie. De rotatiekracht hangt af van de rotatie van de veer.

Deze bladveer is een combinatie van de kwart-elliptische veer en de halve-elliptische veer. Een eind van het halve-elliptische deel is bevestigd aan het voertuigframe, terwijl het andere aan de kwart-elliptische veer is bevestigd. Het andere eind van de kwart-elliptische veer is bevestigd aan de frames en kop door de I-bout.

5. Dwars bladveer (Transverse Leaf Spring)

Dwars bladveer komt van het dwars monteren van een halve-elliptische bladveer langs de breedte van het voertuig. De rangschikking is zodanig dat het langste blad van de veer aan de onderkant ligt, het middenstuk is vast aan het frame met behulp van een U-bout. Dwars bladveren gebruiken twee schakels. Echter, ze kunnen rollen veroorzaken, waardoor ze ongeschikt zijn voor automobielen.

Categorie Drie: Schijfveren (Disk Springs)

Dwars bladveer Schijfveren zijn enkele of meerdere veren gestapeld in serie of parallelle rangschikkingen. Deze rangschikking stelt ze in staat om een hoge belasting in kleine ruimtes te absorberen. Typen schijfveren omvatten:

1. Belleville schijfveer (Belleville Disk Spring)

Ook bekend als de kegelvormige schijfveer, heeft de Belleville schijfveer een bekervormige constructie. Ze liggen niet plat. In plaats daarvan nemen ze een kegelvorm aan die comprimeert en hen in staat stelt om zware belasting te hanteren.

2. Gebogen schijfveer (Curved Disk Spring)

Ook bekend als maanvormige ringen, oefenen ze lichte druk uit op hun maatstuk om loskomen als gevolg van trilling te weerstaan. Ze zijn geschikt voor het gelijkmatig verdelen van belasting van gedraaide bouten, schroeven en moeren in machines die constante trilling produceren.

3. Gespleten schijfveer (Slotted Disk Spring)

De sleuven op de buiten- en binnen-diameter van een schijfveer kunnen de gespleten schijfveer maken. Dit zal resulteren in een hefboom die de veerbelasting verlaagt en de uitschuiving verhoogt. Gespleten schijfveren hebben een wijd toepassingsgebied in automatische transmissies, koppelingen en overbelastingkoppelingen.

4. Golf schijfveren (Wave Disk Springs)

Golf schijfveren hebben meerdere golven per draai en zijn geschikt voor het bieden van prijzen en voorspelbare belasting. Hier kunnen ze fungeren als een kussen door spanning te absorberen door axiale compressie.

Wilt u on-demand producten met veren maken? RapidDirect biedt een one-stop oplossing van het aankopen van de veren die u nodig hebt, het fabriceren van de onderdelen, tot het assembleren van uw producten en het terugsturen ervan naar u binnen 3 dagen op het vroegst.

Materialen gebruikt om veren te maken

In tegenstelling tot de conventionele aanname dat veren van ijzer komen, is het belangrijk te weten dat veren van verschillende materialen gemaakt worden. De typen materialen bepalen daarom de eigenschappen, typen veren en hun toepassingen. Hieronder zijn de gangbare materialen:

· Beryllium Koper Legering (Beryllium Copper Alloy)

Veren gemaakt van deze legering hebben hoge sterkte, lage kreepsnelheid en uitstekende geleiding. Ze zijn ook geschikt voor het vormen van complexe vormen en vormen. Gevolgd is het goed om koperlegering te gebruiken voor veren gebruikt in muziekinstrumenten, bepaalde meetapparaten, kogels, etc.

· Keramiek (Ceramic)

Keramiek materiaal is geschikt voor het maken van veren gebruikt bij zeer hoge temperaturen. Het is bestendig tegen slijtage, water, en het is erg hard. Het heeft ook een lage wrijvingscoëfficiënt en lage dichtheid.

· Eén-richtings glasvezel composiet materialen (One-Directional Glass Fiber Composite Materials)

Eén-richtings glasvezel composiet materiaal is een versterkte glasvezel die krachtige sterkte heeft. Gevolgd overwegen fabrikanten het nu als een potentieel materiaal voor het maken van alle veren.

· Rubber/Urethane

Deze materialen zijn geschikt voor het maken van veren met een cylinder/niet-gespoeld ontwerp. Ze zijn veilig en betrouwbaar, en vanwege hun niet-geleidende eigenschappen hebben ze toepassingen in producten waar er altijd een probleem is met magnetisme, corrosie en trilling.

· Staal legeringen (Steel Alloys)

De staallegering veer is het meest populaire type veer gebruikt. Ze kunnen verbeterd worden met andere materialen, maar ongeacht, hebben ze uitstekende sterkte en duurzaamheid.

Voordelen en nadelen van veren

Veren hebben enkele leuke voordelen wanneer ze een van de essentiële onderdelen zijn die een aantal wijd gebruikte producten vormen, maar ze dragen ook een paar nadelen. Laten we om de beurt kijken naar de voordelen en nadelen van veren.

Voordelen van veren

· Betere schokdempende capaciteit

Veren hebben een wijd toepassingsgebied in veel producten omdat ze in staat zijn het effect van schok te verminderen door ze te absorberen. Wanneer het product een schok ervaart, comprimeert en ontspant de veer om het te absorberen. Gevolgd zijn veren belangrijke onderdelen van voertuigen.

· Energieopslag

De spiraalveer is een voorbeeld van een veer die kan dienen als alternatief voor een batterij. Bij toepassing van kracht kan de veer energie genereren en de energie op een constante manier vrijgeven. Dit maakt het een belangrijk onderdeel van de mechanische horloge.

· Verbindingsmechanisme

Het gebruik van veer kan twee delen van een product of onderdeel samenvoegen. Bijvoorbeeld, veren worden toegepast in een garage, deur en weegmachines om twee delen te verbinden om te functioneren.

· Productstabiliteit

Door het gebruik in schokdempende capaciteit, zorgen veren ervoor dat producten die ze gebruiken stabiel zijn. Productstabiliteit kan ook een vorm zijn van onderdeelwrijving en trillingsreductie.

Nadelen van veren

· Duur

Het toevoegen van een veer kan duur zijn in sommige machines. Dit is vanwege de verschillende typen veren, de gemak van het maken ervan, de beschikbaarheid van het juiste materiaal en het productontwerp.

· Ze verliezen hun effect over tijd

Veren verliezen hun effect over tijd door de gelijktijdige compressie en ontspanning. Dit hangt af van het materiaal dat erin gebruikt wordt. Uiteindelijk zal het niet meer voldoen aan de wet van Hooke, d.w.z. het zal niet terugkeren naar de oorspronkelijke vorm bij vervorming.

Conclusie

Veren zijn een belangrijk onderdeel van elk product dat beweging ondergaat. Wanneer gecomprimeerd en uitgebreid, kunnen ze energie opslaan en vrijgeven. Het kiezen van de juiste veer komt met het kennen van de soorten veren die tegenwoordig gebruikt worden. Elke veer heeft zijn eigen kenmerken en karakteristieken, afhankelijk van de typen materialen gebruikt, het ontwerp en het productieproces. Daarom, wanneer u kiest om een veer voor uw product te maken, is het het beste om de bovenstaande factoren te overwegen.

RapidDirect Custom Prototype Productiediensten

Heeft u een product, en maakt u zich zorgen over het functioneel maken? Waarom contacteert u RapidDirect niet vandaag. RapidDirect biedt custom online prototype productiediensten tegen een competitieve prijs. Ons team heeft een wijd inzicht in de typen rapid prototyping. Krijg een direct offerte door de bestanden te uploaden.

FAQ

Er zijn drie hoofdtypen veren: de helicale veren, schijfveren en bladveren. Elk hoofdtypes heeft verschillende typen veren eronder. Bijvoorbeeld, de helicale veren bestaan uit de torsieveer, trekveer, spiraalveer en drukveer.

De helicale veren bestaan uit 4 verschillende typen veren, elk met zijn toepassing. De vier zijn torsieveer, trekveer, spiraalveer en drukveer.

Het meest gangbare type veer is de torsieveer. Ze hebben twee uiteinden bevestigd aan twee verschillende componenten om ze op een bepaalde hoek van elkaar gescheiden te houden. Een voorbeeld van toepassing is in het deurscharnier. Hier, als u de deur opent, zal de veer de rotatie-energie opslaan. Als u de deur loslaat, gebruikt de veer de opgeslagen energie om de deur terug te brengen naar de oorspronkelijke positie.