題:
我可以削弱由彈簧鋼製成的螺旋彈簧嗎?
Volker Siegel
2019-12-06 18:57:16 UTC
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我有一個用於壓縮的鋼製螺旋彈簧。它太強了,我想將其強度降低一些,最好保持其長度。

將其減少到大約一半會很好。我認為,不受控制的空氣加熱和冷卻會使它非常無彈性,並且在第一次壓縮後會變短。

可以手動處理。 (尺寸為:直徑為3.5毫米的圓柱形,長度為60毫米,直徑為0.5毫米的圓線。)

我會對這一理論感興趣,即使我無法做到這一點,例如精確控制的熱處理。我只有兩個,可能會很慢。

在各種合金和碳含量下,鋼的楊氏模量(彈性模量)非常一致。熱處理的不同之處在於提高或降低鋼可以承受的彎曲應力。因此,您對熱量所做的任何事情都會使其變形並保持變形。
您是否考慮過,而不是操縱壓縮彈簧,而是添加了一些拉伸彈簧作為“負強度”彈簧?您可以在壓縮彈簧內運行它們,以節省空間。
簡短的回答:不。
@HotLicks這是一個很好的摘要,我給它+1作為答案!
請注意,如果您有兩個彈簧,並且不需要保持長度,則可以將它們堆疊成一個組件的兩倍長。
@leftaroundabout這是一個很棒的主意!由於它的幾何形狀,因此不適用於我的示例案例,但是作為通用答案,與以後的讀者相關,我認為它可能是最好的答案,因為它已經存在7個! (我認為SE是重要的檔案庫,因此即使答案不能解決當前的實際問題,我也認為答案很重要)。再次,這真是太好了!請回答!
八 答案:
Gonzonator
2019-12-06 19:45:16 UTC
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您可以嘗試濃酸浴。只要您可以保持循環並保持濃度恆定,彈簧的橫截面就會非常均勻,並且應該以恆定的速率溶解。

我建議保留其中一個彈簧作為參考這樣您就可以在短時間後測量結果並相應地調整時間以獲得所需的結果。

輝煌!我永遠不會想到改變形狀而不是內部結構。即使我願意,我也會立即拒絕這個想法,因為我明確保留了形狀。還是我想。
根據所選擇的酸,這可能很危險。某些酸會使剩餘的鋼非常脆,這對彈簧是不利的。
@dwizum為什麼內部的鋼材發生變化?這些酸會擴散到材料中嗎?還是它們使氫進入其中,並導致氫脆?
H離子/質子被吸引到拉伸應力的位置,在該位置它們可能降低晶格中鐵原子之間的原子間力。任何有價值的技術庫中都有關於該主題的書架。所有酸,一些有機毒物(S),氫氣,電鍍等。做吧。我可能會有偏見,因為氫應力裂解為我提供了可觀的收入。
此外,任何微小的表面不規則都可能使您獲得非常不均勻的結果-點蝕和酸陷..最好的選擇可能是使酸保持恆定運動。
這幾乎可以肯定會產生應力點,從而導致彈簧過早失效(斷裂)。
blacksmith37
2019-12-06 23:42:07 UTC
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“強度”是指剛度/模量?模量不隨拉伸強度或屈服強度而變化。用直徑為1/2的導線使其模量為1/2。酸會使氫應力使淬火的鋼開裂(此條件還有許多其他名稱,例如“ embrittlement”。)。用鋁製成,使其模量為1/3,或者為鈦,模量為2/3(大約)。自己進行熱處理可能會起作用;嘗試的方法非常簡單:在燃氣火焰(1600 F +/-)中加熱至橙色,保持時間-幾秒鐘,立即在冷鹽水中淬滅。傳統上在300至400 F的溫度下回火。適用於碳鋼和大多數低合金鋼。高合金或工具鋼-另一個故事。熱處理的風險是極小的厚度,它可能在1600 F下在幾秒鐘內脫碳。在商業上,它將在保護性氣氛或真空中進行熱處理,可能採用感應加熱。

(請注意,受壓縮的螺旋彈簧在局部受扭,因此您對結構的有效模數與導線直徑的平方成比例,而不是與直徑本身成正比)
Ingo
2019-12-07 01:08:30 UTC
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可能只是另一個假設性的想法:如果將導線從圓形擠壓成正方形,它將具有原始比率的54%。如果將其稍微擠壓成一個矩形,它將在某個時候變為50%。而線徑的1/2不會對速率的1/2造成影響。它會給你比率的1/16。直徑的85%給您1/2的比率。

而且您只需要按一下即可將電線擠壓成形狀...便宜然後...
alephzero
2019-12-07 03:46:24 UTC
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減少彈簧中材料量的另一種假設方法是將其固定在拉伸至其正常長度兩倍的夾具中。

然後,對其進行充分加熱以使其退火併消除彈簧中的張力。

然後,將其重新調溫並將其切成兩半,恢復到其原始長度。

但是,僅購買新的彈簧將是一種更為簡單的方法。

>
這會使它變硬。
Solar Mike
2019-12-06 19:38:30 UTC
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我認為也許最簡單的方法是更改​​槓桿...

否則,我將製作一個包含必要細節的新彈簧,並在“新”值。

我無法更改槓桿,因為它處於完全受限的空間中。但這是個好主意。
關於獲得新的彈簧,我沒有檢查它是否是標準尺寸,並且可用的強度較小。但是自己建造很難,因為在將電線加熱並彎曲成線圈後,我需要對其進行彈簧硬化。我認為這是最複雜的熱處理方法之一,包括多次加熱和冷卻至特定溫度的循環,在特定時間內保持熱狀態,最重要的是控製冷卻的速度。我很確定這些值甚至取決於鋼材的種類。
如果這是用於產品設計,則考慮進行定制-彈簧對於休閒金屬工來說是一個挑戰,但對於商店來說卻沒有問題;結果,定制彈簧比比皆是(它們肯定對汽車有用)。如果是一次性的,請看看您是否可以找到將要完成的機加工車間或退休機械師。
@TimWescott有意義。我只想調整兩個彈簧。它們用於夾緊裝置中。這幾乎是完美的-除了夾緊力太強並使其失效。
@VolkerSiegel如果是正常的螺旋彈簧,則應該可以從專業供應商處購買少量的彈簧。我從一家名為Springmasters的英國公司購買了每種長度/強度的3種長度中的4種(正如您的個人資料所說,德國,您可能會發現一個當地大小相同的庫存商)
Charlie
2019-12-08 03:19:15 UTC
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雖然我認為濃酸溶液是極好的,但我想提出一種改進。

您應該特別使用化學蝕刻劑,而不是僅使用任何舊酸。

通常,化學蝕刻劑的親核試劑強度不是來自氫,因此它應該具有低得多的好處(如果沒有完全消除的話)。 (至少從理論上來說還是如此。)

對此的一種很好的蝕刻劑可能是氯化鐵[FeCl3]。氯化銅(II)[CuCl2]是另一種可能性。

獲得均勻且精確的蝕刻效果還取決於您嘗試運行的確切設置。化學濃度,浴液攪動,工作的清潔度,溫度,...


另一個相關的選擇是使用電化學代替直接化學。

具體來說,使用電解沉積,電蝕刻的相反方法。

該方法的優點之一是,在受控的電流和時間下,您可以通過電荷單位(庫侖)和摩爾質量單位(摩爾)之間的關係,可以輕鬆地計算和控制去除材料的精確質量。這很好地推斷出可以控制彈簧機械性能的確切變化。

採用直接化學方法,濃度+溫度+時間=去除的物料質量。即使您精確地輸入了最後兩個變量,第一個變量也將成為不斷變化的目標,因為這項工作會稀釋/中毒浴缸。

這可能是最大的缺點(除了要求半複雜的電子電源),與化學方法相比,表面不規則將成為更大的問題。特別地,任何絕緣體實際上對通過電化學方法蝕刻都是惰性的。

相反,絕緣子可能仍會受到純化學方法的侵蝕。例如表面上的任何油都可能被酯化為可溶物,並從表面上釋放出來,從而使蝕刻劑到達實際工件上。
Ingo
2019-12-14 23:37:10 UTC
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另一種降低剛度而不會使彈簧變長的方法:

使彈簧變長顯然會降低剛度。並串聯添加其他彈簧也可以。您可以串聯添加彈簧,然後將它們彼此疊放。內部彈簧應短接並端對端連接。您總共可以擁有三個彈簧。第二個連接到第一個的末尾,然後返回內部。在某個點上(例如,外部彈簧的一半變長),您附加了另一個彈簧,該彈簧又位於第二個彈簧的內部。它應該足夠長才能到達第一個。好吧,您可能不得不削減第一個。

我不認為這會有用,但這實際上取決於您的包裝,彈簧的可用性以及您真正想要實現的目標...

哇,那令人印象深刻!我認為這是第一個通過簡單,整潔的工程解決的解決方案,而不是各種出色的技巧。第一個使導線變細的解決方案使我震驚,因為在我的心中,我明確要求彈簧的幾何形狀要保持不變。我錯過了電線的橫截面可能會變化,即使在面積上也是如此。是的,這不能解決我的實際問題,沒有空間了。但是對我來說,添加SE的結構化知識與獲得答案一樣重要,因此這非常相關。
TheHashtagKing
2019-12-08 06:47:32 UTC
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如果可以使用噴燈或鍛造鍛造之類的東西,您可以通過以下方法解決此問題:將鋼加熱到發光的橙色變成黃色,然後找到放置的位置彈簧降下時冷卻,沒有任何接觸。如果讓它冷卻得足夠慢,彈簧將變得退火,更柔軟,更具延展性和柔韌性。

我可以那樣做,它將變得退火。但是,這種材料不再像彈簧一樣。這是可延展的,因此壓縮彈簧將變得更加容易-很好。但是它只能工作一次,因為它持續時間很短,並且不會彈回。有一種熱處理可以使它重新變成彈簧,甚至可以變弱。但是這種熱處理非常複雜,需要多次加熱,保持溫度並控製冷卻時間。
如果您發現不再需要一個小的彈簧,則可以自己嘗試對彈簧進行退火以感覺不同。如果足夠小,一支蠟燭可能就足夠了。您無需使所有電線同時發光。
我剛試過!我是那種在客廳裡有一箱舊泉水的人。和噴燈。當然還有滅火器。因此,彈簧很容易壓縮,並且一路走來也沒有困難。它根本沒有回到長彈簧的形狀,只是停留了很短的時間。差異比我自己想的要大,值得嘗試。我不僅通過簡單地將其從火焰中取出來進行冷卻,而且還首先將其從火焰的高溫氣體中帶走了。不確定是否有所作為。 )


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