Paslanmaz çelik yaylar hassas makinelerde önemli bileşenlerdir ve "Burulma Germe Yayı" bu aile içinde benzersiz bir tasarımı temsil eder. Değerini anlamak için onu geleneksel "Uzatma Yayı" ve "Burulma Yayı" ile karşılaştırmak önemlidir.
1. Temel Fark: Yükleme Modu ve Çalışma Prensibi
1.1 Uzatma Yayı
- Çalışma Modu: Uzatma yayı tipik bir eksenel yüklü bileşen. Dayanarak çalışır çekme kuvveti ve eksenel yönü boyunca uzar.
- Stres Durumu: Yayın ana gövdesi (bobinler) çekme gerilimi malzemeden kaynaklanan kesme gerilimi .
- Enerji Depolama: Enerjiyi formda depolar kesme gerilimi energy .
- Özellikler: Bobinler genellikle sıkı bir şekilde sarılır ve bu da kritik bir parametreye yol açar: İlk Gerilim —dış kuvvet uygulanmadan önce enerjiyi depolayan.
1.2 Burulma Yayı
- Çalışma Modu: Burulma yayı tipik bir radyal/çevresel yüklü bileşen. Dayanarak çalışır a Tork ve merkezi ekseni etrafında dönmektedir.
- Stres Durumu: Yayın ana gövdesi (bobinler) bükülme gerilimi kesme veya çekme gerilimi değil.
- Enerji Depolama: Enerjiyi formda depolar bükülme gerilimi enerjisi .
- Özellikler: Tipik olarak tork iletimi için kollar veya şekilli uçlarla donatılmıştır. Performans şu şekilde tanımlanır: Burulma Direnci ($k_t$) .
1.3 Paslanmaz Çelik Burulma Germe Yayı
- Çalışma Modu: Burulma Germe Yayı, çift işlevli, bileşik yüklü bir bileşendir. Aynı vea veya ayrı ayrı dayanabilir eksenel çekme kuvveti ve radyal tork .
- Stres Durumu: Bobinler aynı anda kayma gerilimi (gerginlik) ve bükülme gerilimi (bükülme).
- Enerji Depolama: Her ikisini de saklayabilme kesme gerilimi energy ve bükülme gerilimi enerjisi .
- Profesyonel Avantaj: Bu benzersiz tasarım, aşağıdakilere ulaşmasını sağlar: iki fonksiyon Tek bir bileşen içinde, mekanik tasarım ve montajı önemli ölçüde basitleştirir.
2. Tasarım ve Performans Parametrelerinde Mesleki Ayrım
2.1 Rijitlik Hesaplamasındaki Farklılıklar
| Yay Tipi | Anahtar Sertliği Parametresi | Sertlik Tanımı |
| Uzatma Yayı | Uzama Sertliği | Uzatma birimi başına gereken kuvvet (N/mm) |
| Burulma Yayı | Burulma Dayanımı | Tork required per unit of rotational angle (N·mm/deg) |
| Burulma Germe Yayı | Çift Sertlik | Hem uzama hem de burulma sertliği özelliklerine sahiptir |
Bir burulma çekme yayı için tasarımcının, hassas bağlantı mekanizmaları gibi bileşik hareketin gereksinimlerini karşılamak amacıyla iki sertlik değerini bağımsız olarak hesaplaması ve dengelemesi gerekir.
2.2 Gerilme Yoğunlaşması ve Yorulma Ömrü
- Uzatma Yayı: Gerilim yoğunlaşması esas olarak yorulma arızasının ortak noktası olan cırt cırt bağlantı noktasında meydana gelir.
- Burulma Yayı: Uç kol ile ana bobinler arasındaki geçiş alanında gerilim yoğunlaşması görülür.
- Burulma Germe Yayı: Bileşik yükleme nedeniyle Stres analizi en karmaşık olanıdır . Yüksek mukavemetli paslanmaz çelik ve gelişmiş gerilim giderme işlemleri gerektiren, çekme ve burulma nedeniyle oluşan üst üste gelen gerilimlerle karşı karşıyadır.
3. Paslanmaz Çelik Malzeme ve Karmaşık Uygulamalar
3.1 Malzeme Seçimi için Sürücüler
- Aşındırıcı Ortamlar: Paslanmaz çelik (örneğin AISI 304, 316) mükemmel sonuçlar sağlar korozyon direnci Tıbbi, denizcilik ve gıda işleme ekipmanları için gereklidir.
- Sıcaklık Kararlılığı: Yüksek sıcaklıklarda yüksek mukavemeti ve elastikiyet modülünü koruyarak istikrarlı performans sağlar.
- Manyetik Olmayan Gereksinimler: Özel paslanmaz çelik kaliteleri (östenitik), hassas elektronik cihazlar için uygun, düşük veya manyetik olmayan özellikler sergiler.
3.2 Bileşik Uygulama Değeri
Paslanmaz çelik burulma gergi yayı, yüksek entegrasyon ve işlevsel çok yönlülük gerektiren alanlarda vazgeçilmezdir:
- Hassas Robotik Kollar ve Tutucular: Eş zamanlı olarak kavrama için çekme kuvveti ve açısal hareket için tork sağlar.
- Menteşe Mekanizmaları: Hem geri dönüş çekme kuvveti hem de açılı konumlandırma torku gerektiren sistemler.
- Vanalar ve Sönümleme Sistemleri: Bileşenlerin sıfırlanması için hem çekme sızdırmazlık kuvveti hem de burulma itici kuvveti sağlar.
