ストレッチスプリングガイド、材料設計およびアプリケーション

ストレッチスプリングは、テンションスプリングとも呼ばれ、エネルギーを蓄え、張力に抵抗するために使用されます。端部には通常、機械加工、交差、側面、または拡張されたフック/ループがありますが、ダブルループやその他のさまざまな端部構成に製造することもできます。通常、テンションスプリングは直径が一定です。ただし、お客様が円錐形、樽型、または砂時計型のデザインの使用を要求することは珍しくありません。ストレッチスプリングは、張力に抵抗することでエネルギーを吸収して蓄えるように設計されています。テンションスプリングをゆっくりと引き伸ばすと、スプリングは元の巻き位置に戻ろうとし、張力に抵抗します。
ストレッチスプリングの特性:
ストレッチスプリングは通常、閉じたループに包まれた円筒形のスプリングですが、複数の端点スタイルを指定できます。コイルのサイズ、ワイヤサイズ、さらにはスプリングの長さを変更することで、張力ばねはさまざまな負荷、アプリケーション、または特定の条件を処理するように設計できます。ほとんどのタイプのスプリングと同様に、テンションスプリングは、温度、応力、腐食性環境条件などの要因を含むアプリケーション要件に応じて、さまざまな材料で作られています。

ストレッチスプリングは、抵抗を提供するように設計されています。
テンションスプリングのコイルは、無負荷状態でしっかりと巻かれています。
フック、目、またはコンポーネントに接続するために使用できるその他のアタッチメントがあります。
テンションスプリングは、開始位置で伸びるコンポーネントに反発力を提供します。
構成には、フック、ねじ込みインサート、拡張ツイストリング、クロスセンターリング、拡大アイ、縮小アイ、長方形および涙滴型の端、またはプルロッドスプリングが含まれます。

ばねにはさまざまな材料があり、最適な性能を得るためには適切な材料を選択することが重要です。材料の選択は、スプリングの使用目的に大きく依存します。ばね製造用の材料を選択する際に考慮すべき重要な要素は次のとおりです。
スプリングパラメータ
耐食性の要件
動作温度
炭素鋼は、ばね製造で最も一般的に使用される材料の1つです。ただし、次のような他のいくつかの材料も使用されています。
高炭素鋼
高炭素鋼には0.60%から1.00%の炭素が含まれているため、強度が高くなり、熱処理によって硬度と靭性が向上します。高炭素鋼にはさまざまな合金元素を添加して引張強度を向上させ、低炭素鋼よりも優れており、ばね製造用の最も一般的な鋼となっています。
高炭素鋼の強度と使用温度範囲を改善するために、クロム、マンガン、モリブデン、ニッケル、シリコン、バナジウムなどの合金元素が添加されました。これらの合金元素の濃度範囲は0.1%から50%です。
高炭素鋼の製錬プロセスでは、母材を分離し、必要な鋼の特性に応じて合金元素をさまざまな比率で追加します。たとえば、バナジウムを添加して靭性を高めたり、シリコンやクロムを添加して鋼が高温に耐えられるようにしたりします。

ばねの延伸に使用される合金鋼は、通常、次の2つのカテゴリに分類されます。
クロムバナジウム合金は高い強度と靭性を備えているため、高い衝撃力と衝撃荷重を伴う用途に最適です。高炭素鋼やクロムバナジウム鋼と比較して、クロムシリコン合金は優れた引張強度を持ち、高温で機能することができます。
特殊な用途では、クロムシリコンバナジウム合金は、クロムバナジウムとクロムシリコンの利点を組み合わせて、炭素ベースの鋼に優れた強度と衝撃靭性を提供します。

テンションスプリングを設計する際には、その弾力性と有効性を確保するために、いくつかの主要なパラメータと仕様を考慮する必要があります。これらの基本的な要素には、次のものが含まれます。
スプリングの外径と内径
線径
使用する材料の種類
スプリングの初期張力
掴める一定の長さの荷重
ポンド/インチ単位の伸び
アプリケーションのインストール長さと最大延長長
スプリングエンドタイプ
両端の相対位置
フックギャップが開いている

サイズと寸法
ストレッチスプリングには、さまざまな荷重やスペースの制限に対応するために、さまざまなサイズと仕様があります。テンションスプリングの主要なパラメータを理解することは、ニーズに合ったスプリングを選択するために重要です。考慮すべき主なディメンションは次のとおりです。

フックの長さ:これは、負荷がかからないときに、1つのフックから別のフックへのスプリングの長さです。これは、スプリングの自然な伸びていない状態を表しています。フックの内側の長さは、負荷がかかった状態でスプリングがどれだけ伸びるかを決定するために重要です。
本体の長さ:すべてのコイルの長さから両端のフックを差し引いた長さ。テンションスプリングは主にストレッチに使用されますが、組み立てには本体の長さを理解することが、組み立てた部品や製品に適したスプリングであることを確認していただくことが重要です。
ワイヤー直径:スプリングの製造に使用されるワイヤーの太さは、その強度と柔軟性に影響します。線径が大きいほど、ばねの強度が高くなり、耐えられる力が大きくなります。線径が小さいほど、ばねの強度は弱くなりますが、柔軟性は大きくなります。
外径:これはスプリングの全直径です。外径は、特定のスペースでのスプリングの取り付け方法に影響を与え、狭い環境や限られた環境でのスプリングの性能に影響を与えます。
コイルの数:テンションスプリングのコイルの総数によって、その伸縮能力と加えることができる力の量が決まります。コイルの数が多いほど、柔軟性が増し、通常、スプリング定数を低く抑えることができるため、スプリングはさらに伸びますが、力は少なくなります。

春の終わりを伸ばす
テンションスプリングまたはテンションスプリングは、通常は鋼線でできている一般的なしっかりと巻かれた金属です。フックとループは、テンションスプリングの主な端部タイプのオプションです。ループは完全に閉じられており、スプリング本体とフックエンドの間には隙間があります。
すべてのスプリングと同様に、テンションスプリングはエネルギーを吸収して蓄えます。ばねの両端に取り付けられた2つの物体を引っ張ったり伸ばしたりすると、抵抗によってばねの張力が発生します。ばねの力と蓄積されたエネルギーは、2つのオブジェクトを一緒に引き戻します。ストレッチスプリングは、農業機械、自動車サスペンション、ガレージドア、トランポリン、その他多くの用途に使用されています。