Kaasujousen oikea määrittäminen alkaa yhdestä numerosta: voimasta, joka sen on annettava vaaditussa iskuasennossa. Todellinen laskelma on momentin tasapaino, ei yksinkertainen painoarvio. Jos valitset kaasujousen yhdistämällä vain kannen, oven tai istuimen painon, yksikkö on todennäköisesti joko liian heikko pitääkseen osan auki tai niin vahva, että osa napsahtaa ylöspäin. Tämä artikkeli selittää voimayhtälön, muuttujat a kaasujousen voimalaskin tarpeet, toimiva esimerkki ja myymälässä ilmenevät käytännön virheet.
Aloita kaasujousen perusvoimayhtälöstä
Kaasujousen teoreettinen lähtövoima on F = P × A , jossa P on sisäinen typen paine ja A on tehollinen männän pinta-ala. Valmistaja arvioi tämän voiman tavallisesti määrätyssä iskupisteessä, yleensä tangon ollessa täysin ojennettuna. Tätä luokitusta kutsutaan nimellä F1.
F2 on voima, joka mitataan tangon ollessa täysin puristettuna. Ero F1:n ja F2:n välillä johtuu sisäisestä kitkasta ja kaasun tilavuuden muutoksesta tangon liikkuessa sylinteriin. Tyypillisessä yksikössä ero on 10–20 prosenttia, ja sillä on merkitystä. Jos käytät vain yhtä nimellisvoimaa, jousi saattaa tuntua liian pehmeältä puristuksen lopussa tai liian kovalta pidennyksen lopussa.
Mitä F1 ja F2 tarkoittavat käytännössä
Suunnittelutyössä kysy aina molemmat arvot, kun pyydät tarjousta toimittajalta. Kaasujousi, joka täyttää lasketun F1:n, mutta jolla on epätavallisen korkea F2, käyttäytyy eri tavalla, kun henkilö työntää liikkuvaa osaa alas. Tämä on erityisen tärkeää istuin- ja kulkupaneeleissa, joissa ohjattu liike on osa käyttökokemusta.
Kuinka kaasujousen voimalaskin mallintaa sovelluksesi
Avainsyötteet, joita tarvitset ennen numeroiden suorittamista
Voimalaskin on juuri niin hyvä kuin sille annat syötteet. Ennen kuin lasket, kerää seuraavat tiedot:
- Liikkuvan osan paino, mukaan lukien kahvat, saranat ja kaikki kiinnitetyt osat.
- Saranan tai kääntöakselin sijainti.
- Etäisyys kääntöakselista liikkuvan osan painopisteeseen.
- Kaasujousen kiinnityspisteiden sijainti sekä kiinteässä rungossa että liikkuvassa osassa.
- Iskun pituus ja avautumiskulma, jonka haluat saavuttaa.
- Odotettu käyttölämpötila-alue.
Momenttitasapainon yhtälö
Laskenta on momenttitasapaino kääntöakselin ympärillä:
Fspring × dspring = W × dcg
Fspring on kaasujousen tuottama voima, dspring on kohtisuora etäisyys kääntöakselista jousen keskiviivaan, W on liikkuvan osan paino ja dcg on vaakasuora etäisyys kääntöakselista painopisteeseen. Koska dspring ja dcg muuttuvat avautumiskulman mukaan, sinun on tarkistettava vähintään kolme asentoa: kiinni, osittain auki ja täysin auki. Asento, joka vaatii suurimman jousivoiman, määrittää arvot, jotka sinun tulee määrittää.
Kaksijousiasennuksessa jaa tarvittava voima kahden yksikön kesken. Lisää noin 10–15 prosentin turvamarginaali tiivisteen kulumisen, paineen toleranssien ja tuotannon vaihteluiden kattamiseksi.
Tyypillinen online-laskin olettaa yksinkertaistetun geometrian. Jos kiinnityspisteet eivät ole symmetrisiä, käytä laskinta lähtökohtana ja tarkista käsin CAD-mallin kriittinen sijainti.
Toimiva esimerkki: kaasujousen mitoitus raskaaseen kanteen
Harkitse kantta, jonka painopiste on 300 mm:n päässä saranoista, kun kansi on kiinni. Kansi painaa 150 N ja aiot käyttää kahta kaasujousta. Alla oleva taulukko näyttää tarvittavan voiman jousta kohti kolmessa asennossa yksinkertaisen momentin tasapainon perusteella.
| Kannen asento | CoG-vivun varsi | Kaasujousivivun varsi | Voima per jousi |
|---|---|---|---|
| kiinni (0°) | 300 mm | 120 mm | 187,5 N |
| Osittain auki (30°) | 260 mm | 128 mm | 152 N |
| Täysin auki (60°) | 150 mm | 140 mm | 80,4 N |
Suljettu asento vaatii suurimman voiman. Kertomalla 187,5 N 15 prosentin turvamarginaalilla saadaan 216 N per jousi . Tämä tarkoittaa, että kullekin jouselle määritetyn F1:n tulee olla vähintään 216 N. Vain liikkuvaa painoa kysyvä voimalaskuri jättää tämän luvun huomiotta, koska momentti riippuu vipuvarresta, ei vain painosta.
Käytännössä tarkista myös, asennetaanko kaasujousi niin, että tanko osoittaa ylös, alas vai sivuttain. Suunta muuttaa kitkaa ja sisäistä voitelua, joten sama F1 voi tuntua jäykemmältä yhdessä asennusasennossa kuin toisessa. Jos laskettu arvo ei vastaa mitään vakiotuotetta, räätälöity yksikkö säädetyllä kaasunpaineella on yleensä parempi vastaus kuin kiinnityspisteiden vaihtaminen.
Yleisiä virheitä kaasujousivoiman laskennassa
Jopa oikealla kaavalla pienet virheet voivat johtaa liian heikkoon tai liian aggressiiviseen jouseen. Alla olevat virheet ovat niitä, joita näemme useimmiten tuotantopiirustuksissa ja palautuspyynnöissä.
- Käyttämällä liikkuvan osan koko painoa sen sijaan, että laskettaisiin sen momentti saranan ympärillä. Pelkkä paino ei kerro tarvittavaa voimaa.
- Olettaen, että kaasujousen voima on vakio koko iskun ajan. F1 ja F2 ovat erilaisia, ja myös vipuvarret vaihtuvat.
- Tarkastetaan vain suljettu asento. Voimantarve voi olla siellä pienin, jos jousen kiinnitysgeometria muuttuu, joten tarkista aina vähintään kolme kulmaa.
- Lisätään ylimitoitettu turvakerroin. 30 prosentin marginaali voi tehdä jousesta niin vahvan, että kevyt käyttäjä ei voi sulkea kantta, varsinkin jos jousi on asennettu saranan lähelle.
- Lämpötilavaikutukset huomioimatta. Kaasun sisäpaine muuttuu suhteessa absoluuttiseen lämpötilaan, joten 23°C:n yksikkö voi tuottaa huomattavasti enemmän voimaa suorassa auringonpaisteessa tai kuumassa työpajassa.
Eräs tyypillinen tapaus, jonka näimme, oli 200 N kansi, joka oli varustettu 500 N jousella. Asentaja käytti kannen painoa suoraan ottamatta huomioon jousen lyhyttä vipuvartta. Kansi lensi auki niin nopeasti, että pienet käyttäjät eivät voineet hallita sitä. Uudelleenlaskenta todellisella vipuvarrella osoitti 300 N yksikköä ja ongelma hävisi.
Laskennasta todelliseen tuotteeseen: voiman sovittaminen sovellukseen
Voiman arvo on vain lähtökohta. Oikealla yksiköllä on oltava myös rakennettavalle tuotteelle oikea isku, päätyliittimet, vaimennuskäyttäytyminen ja asennusgeometria.
Istuinsovelluksissa kuorma ei ole staattinen kansi, vaan liikkuva henkilö. Tasapaino F1:n, vaimennuksen ja lukitusvoiman välillä määrittää, liikkuuko istuin tasaisesti vai nykiikö. Jos työskentelet baarituoleilla tai vastaavilla korkeussäädettävällä istuimella, baarituolien kaasujouset tulee sovittaa käyttäjän odotettuun painoalueeseen ja korkeudensäätömatkaan. Meidän kaasujouset sovitetaan baarijakkaran suunnitteluun ja painovaatimuksiin opas kattaa nämä muuttujat yksityiskohtaisemmin.
Baarituolien kaasujousitoimittajat, tehdas - Changzhou Andefu Gas Spring Co., Ltd Andefu on Kiinan baarituolien kaasujousien toimittaja ja tehdas, myytävänä räätälöityjen baarituolien kaasujousi, ADF-243-sarjan baarijakkara kaasujousi... Näytä tuote → Kaapin oville, konesuojille ja huoltopaneeleille, a tuki kaasujousi antaa ennustettavan nostovoiman yksinkertaisella asennusjärjestelyllä. Näissä tuotteissa suljetun asennon momentin tasapaino on yleensä F1-luokituksen määrittelevä luku.
Kaasujousitukien valmistajat, kaasujousen nostotukien toimittajat ADF on kaasujousituen valmistajat, kaasujousen nostotuen toimittajat ja kaasujousen nostotuen tehdas Kiinassa, tarjoavat Gas Strut L... Näytä tuote → Kun liikkuvan osan on pysyttävä väliasennossa, kuten monitorivarressa tai huoltoluukussa, a lukittava kaasujousi tarjoaa asennon lukituksen missä tahansa iskussa. Tarkista lukitusvoima kohdassa, jossa kuorma on suurin, ei vain täysin suljetussa asennossa. Jos haluat syvemmän vertailun, katso meidän säädettävä lukituskaasujousen valintaopas .
Lukittavien kaasujousien valmistajat, lukittavien kaasujousien toimittajat Kiinan säädettävien lukittavien kaasujousien valmistajat, lukittavien kaasujousien toimittajat ja tehdas, ADF tarjoavat mukautettuja lukittavia kaasujousia, sääd... Näytä tuote → Itse asennusasento muuttaa tehollista vipuvartta, joten sama voiman arvo voi tuntua erilaiselta lyhyessä, jäykässä varressa verrattuna pidemmälle, pehmeämmälle. Tarkista aina todellinen etäisyys kaasujousen keskilinjasta CAD-mallisi niveleen ennen tilaamista.
Miksi vahvistaa laskimen tulokset valmistajan kanssa
Laskettu F1-arvo on teoreettinen luku, ei lopullinen määritys. Todellisiin tuotantoyksiköihin vaikuttavat tangon halkaisija, tiivisteen kitka, öljyntäyttö, kiinnityskannattimet ja kiinnityspisteiden tarkka sijainti. Tästä syystä valmistaja, jolla on omat testaukset, voi säästää aikaa ja työstää.
ADF:llä kehitämme kaasujousia ja sylintereitä asiakkaiden piirustuksista tai näytteistä, tarkastamme jokaisen prosessin vaiheen ja tuemme sekä OEM- että jälkimarkkinaprojekteja. Meillä on 15 tuotantolinjaa ja yli 130 hengen tiimimme, joten olemme valmiita käsittelemään mukautettuja iskunpituuksia, erikoispäätyliittimiä ja voima-arvoja, jotka eivät aina vastaa vakioluetteloita.
Aloita hetkitasapainolla, tarkista kiinni- ja auki-asennot, lisää pieni turvamarginaali ja keskustele sitten tuloksesta valmistajan kanssa ennen tilauksen tekemistä. Tämä yhdistelmä on luotettavampi kuin mikään erillinen laskin.
