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Come progettare una molla a compressione?

Considerazioni generali relative alla progettazione e al calcolo di una molla a compressione. Progettiamo e calcoliamo molle a compressione quotidianamente, rispondendo spesso alle stesse domande. Qui di seguito esamineremo la progettazione di una molla a compressione e quali parametri definire.

Tipi di materiali per molle a compressione

Definire innanzitutto il materiale più adeguato al vostro compito e alla vostra struttura. Per il corretto calcolo della molla a compressione, il materiale è il punto di partenza. Esempi dei materiali per molle più utilizzati.

Definizione:
Filo Armonico
Descrizione:
Filo per molle grezzo, non trattato
Utilizzo
Ambienti interiori asciutti e stabili
Note:
Non fornisce alcuna protezione anticorrosiva:
Definizione:
Acciaio armonico pre-elettrozincato
Descrizione:
Filo zincato a caldo dalla fabbrica
Utilizzo:
Ambienti esterni
Nota:
Nessuna zincatura dove viene tagliato il filo
Definizione:
Filo armonico elettrozincato
Descrizione:
Il filo armonico viene elettrozincato successivamente
Utilizzo:
Moderata protezione alla corrosione - Superficie nuda e pulita
Nota:
Superficie fragile dove la corrosione è possibile al di sotto della superficie
Definizione:
Acciaio inossidabile
Descrizione:
302 o 304 acciaio inossidabile
Utilizzo:
Ambienti esterni
Nota:
Può essere elettrolucidato per ottenere una superficie nuda e pulita
Definizione:
Acciaio inossidabile resistente agli acidi
Descrizione:
316 Filo d’acciaio inossidabile
Utilizzo:
Ambienti ad alto rischio
Nota:
Può essere elettrolucidato per una superficie nuda

Compression springs

Molla a compressione, diametro del filo

La forza di una molla a compressione è definita dalla combinazione di spessore del filo, diametro, numero di spire e lunghezza senza carico. Meno filo viene utilizzato, minore è il carico e la stabilità della molla. Un filo piccolo, un diametro maggiore e molte spire forniscono una molla instabile con una curva di carico molto piatta. Un filo grande, un diametro ridotto e poche spire forniscono un carico maggiore ed una corsa più breve.

L'aumento del diametro di un filo, fornisce proporzionalmente un carico maggiore, poiché l'area aumenta in modo significativo.

Diametro molla a compressione

Se una molla a compressione lavora su un mandrino, il diametro interno è il punto di partenza. Se il foro di lavoro per la molla a compressione non è variabile, il diametro esterno è il punto di partenza. Il diametro di una molla a compressione aumenta quando la molla viene pressata. Questo incremento è correlato al passo della molla a compressione. Maggiore è il passo, maggiore sarà il diametro. Pertanto, è importante conoscere l’esatta tolleranza del diametro esterno e tenerlo in considerazione nella progettazione della molla e nella costruzione.

Hole vs rod

Aumentando il diametro della molla, si riduce la forza della molla.

Lunghezza della molla a compressione

Per quanto possibile, considerate nel vostro progetto che una molla con la minore corsa possibile, consente una maggiore longevità della molla stessa.

Molla corta:
, viene utilizzata la massima corsa = vita breve
Molla lunga: , la corsa è minima = maggiore longevità

Aumentando la lunghezza della molla, ne massimizza la sua potenza, ma ne diminuisce la costante.

Molla a compressione, spire

Poche spire = breve corsa
Molte spire = lunga corsa

Molto spazio tra le spire = forte avvolgimento = forte curva di carico. Corsa lunga non fornita, poiché la tensione nel filo raggiunge il massimo più velocemente a causa di poche spire.

Poco spazio tra le spire = breve corsa prima che le spire si tocchino. Curva di carico piatta.

Se si aumenta il numero di spire, la forza della molla si riduce.

 

Molla a compressione, terminale

La parte terminale di una molla a compressione può essere una delle seguenti.

1. Occhi non chiusi
Compression spring - not closed
2. Occhi chiusi non molati
Compression spring - Closed not ground
3. Occhi chiusi e molati
Compression spring - Closed and ground

Molle a compressione, senso di avvolgimento

Avvolgimento verso sinistra
Compression spring - Left-hand wound
Avvolgimento verso destra
Compression spring - Right-hand wound

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