Wśród różnych typów sprężyn, jednymi z najczęściej stosowanych są sprężyny naciskowe, które sprawdzają się w bardzo wielu zastosowaniach. Aby jednak dobrze spełniały swoją funkcję, muszą być właściwie dobrane do konkretnego zastosowania – zarówno pod względem parametrów technicznych, jak i materiału wykonania.

Jaką rolę odgrywają sprężyny w danym mechanizmie?

Pierwszym krokiem przy doborze odpowiedniej sprężyny technicznej jest określenie, jaką funkcję ma ona pełnić w danym urządzeniu lub maszynie. Sprężyny naciskowe są projektowane tak, by pracowały w osiowym kierunku – zgniatane pod wpływem siły, a następnie powracały do swojej pierwotnej długości. Mogą działać jako elementy tłumiące, stabilizujące lub uruchamiające mechanizm. Dlatego na początku konieczne jest określenie zakresu pracy, częstotliwości cykli oraz rodzaju obciążeń. Inne sprężyny będą bowiem potrzebne w delikatnych mechanizmach elektronicznych, a inne w ciężkich maszynach przemysłowych.

Wymiary i siła nacisku – jak dobrać odpowiednie parametry?

W przypadku sprężyn naciskowych należy zwrócić uwagę na kilka cech – średnicę zewnętrzną i wewnętrzną, długość swobodną, liczbę zwojów, skok zwoju oraz średnicę drutu. Od tych danych zależy, jak duży nacisk sprężyna może wytworzyć i w jakim zakresie będzie pracować. Jeśli dobierzemy zbyt sztywną sprężynę do lekkiego mechanizmu, może ona nie zadziałać prawidłowo. Z kolei zbyt słaba sprężyna nie poradzi sobie z dużym obciążeniem i szybko ulegnie zużyciu.

Wybór odpowiedniego materiału – trwałość i odporność

Materiał, z którego wykonana jest sprężyna, ma ogromny wpływ na jej trwałość, odporność na czynniki zewnętrzne i wytrzymałość na odkształcenia. W zastosowaniach przemysłowych często wykorzystuje się sprężyny naciskowe ze stali nierdzewnej, kwasoodpornej lub wysokowęglowej. Wybór zależy od środowiska pracy – inne warunki panują w zakładzie spożywczym, a inne w przemyśle ciężkim czy chemicznym. W miejscach o dużej wilgotności lub obecności substancji chemicznych warto sięgać po materiały o podwyższonej odporności na korozję. W niektórych przypadkach stosuje się również sprężyny pokryte powłokami ochronnymi, które dodatkowo zabezpieczają przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Częstotliwość pracy i żywotność sprężyny

W zastosowaniach przemysłowych sprężyny często pracują w trybie ciągłym – wykonując nawet tysiące cykli dziennie. Dlatego przy wyborze elementu warto uwzględnić szacowaną żywotność sprężyny. Sprężyny naciskowe, które mają pracować w intensywnych warunkach, powinny być projektowane z uwzględnieniem zmęczenia materiału. W niektórych sytuacjach dobrym rozwiązaniem jest indywidualne zaprojektowanie sprężyny, dopasowanej do konkretnego obciążenia i zakresu ruchu.

W przypadku bardziej zaawansowanych aplikacji technicznych warto skorzystać z pomocy specjalistów. Konsultacja z inżynierem lub producentem pomoże uniknąć błędów przy doborze parametrów. Sprężyny naciskowe mogą wyglądać na proste elementy, ale w praktyce ich niewłaściwy wybór prowadzi do nieprawidłowego działania mechanizmu lub szybkiego zużycia.

Artykuł powstał dzięki uprzejmości firmy Damraf Sprężyny Spółka Cywilna Rafał Walusz Damian Wróblewski z Poznania.

Źródło zdjęć : freepik.com