Как рассчитать нагрузку на газовую пружину

Уникальное преимущество газовых пружин по сравнению с классическими пружинами растяжения и сжатия заключается в том, что их номинальное усилие остается постоянным по всей длине хода. Это связано с тем, что сила, оказываемая давлением газа, действует только на область штока поршня, а не на поршень. Общий внутренний объем газа остается относительно постоянным, поскольку он не зависит от того, на какой стороне поршня находится объем. Расчет нагрузки требует знания поднимаемого веса и его угловых перемещений.

Шаг 1

Твердые покрытия над кроватями пикапов иногда используют газовые пружины, чтобы удерживать их открытыми.

Определите приложение. Например, если пара газовых пружин, по одной на каждую сторону, будет использоваться для удержания 60-фунтовой жесткой крышки кровати пикапа длиной 6 футов, вы можете рассчитать нагрузку газовой пружины в любой точке вдоль ход крышки от полностью закрытого до полностью открытого. Предположим, что верхние части обеих пружин прикреплены к середине крышки на расстоянии 3 фута от кабины. Крышка наклоняется вверх под углом 30 градусов, когда полностью открывается в задней части кровати. Полностью открытый цилиндр имеет длину 30 дюймов и перпендикулярно прижимается к 30-градусной открытой крышке. Когда крышка закрыта, она находится под нулевым градусом, длина цилиндра составляет 20 дюймов, и она параллельна крышке под нулевым градусом. Его нижняя ось установлена ​​на 16 дюймов впереди задней двери.

Шаг 2

Уровень может помочь вам определить угол подъема для расчета нагрузок газовой пружины.

Рассчитать нагрузку на цилиндры при удерживании крышки на 30 градусов. Если крышка была открыта в вертикальное положение, весь вес в 60 фунтов будет передан на шарнир возле кабины, а не на баллоны. Следовательно, поскольку крышка поворачивается на 30 градусов, треть от общего веса, или 20 фунтов, перемещается на шарнир, и цилиндр видит рычаг с почти перпендикулярным моментом в 3 фута, на котором всего 40 фунтов. Таким образом, каждый цилиндр принимает на себя половину нагрузки, что составляет чуть более 20 фунтов.

Шаг 3

Хороший чертеж может помочь решить механические проблемы.

Рассчитайте нагрузку, когда она полностью закрыта. Поскольку угол равен нулю относительно крышки, цилиндры могут толкаться только горизонтально против шарнира. Они не берут на себя вес крышки, и крышка хочет оставаться закрытой. В этот момент крышка имеет практически бесконечное механическое усиление по отношению к цилиндру, поэтому владельцу грузовика легко нажать на крышку. В любой точке между полностью закрытым и полностью открытым цилиндры начинают принимать больший вес крышки как пропорциональная углы между крышкой и тележкой и крышкой и цилиндрами. Это позволяет водителю освободить крышку, так как цилиндры будут держать ее открытой.

Определите максимальное усилие, необходимое для указания цилиндров. Поскольку в этом случае максимальное требуемое усилие – это когда крышка полностью открыта, укажите цилиндры, которые предварительно загружены, чтобы доставить 25 фунтов, чтобы обеспечить запас прочности, чтобы крышка оставалась открытой с небольшим сопротивлением, необходимым для ее закрытия.

Чаевые

  • Хороший эскиз, показывающий как закрытые, так и открытые виды применения газовых пружин, важен для учета всех углов и сил.

Предупреждение

  • Газовые пружины находятся под чрезвычайно высоким давлением и никогда не должны изменяться.

Предметы, которые вам понадобятся

  • Калькулятор
  • Уровень-угломер


*