1 (08-02-2013 14:38:16 отредактировано philosophist)

Тема: Точим пружины

Сейчас будет много букв  smile
Жёсткость пружины (формула из учебника) z=(G*d)/(8*c^3*n),
где G-модуль сдвига (для углеродистых сталей G = (7,6…8,2)*10^4 МПа), d-диаметр проволоки заготовки, с = D0/d – индекс пружины (D0 – средний диаметр навивки пружины), n - кол-во витков пружины.
При прочих равных мы можем изменить жёсткость пружины, изменив поперечное сечение проволоки заготовки. Здесь http://www.ogm.h11.ru/spring.html онлайн калькулятор, можно поиграться с диаметром проволоки, и увидеть, что сильно уменьшать параметр d не рекомендуется  tongue . Сечение витков амортизационной пружины правильнее будет уменьшить, уменьшив толщину проволоки в поперечном направлении относительно плоскости витков, чтобы витки были похожи на шайбу Гровера http://promportal.su/foto/message_fotos/8/83218/shayba_ploskaya_gost_11371_78_shayba_foto_large.jpg
Теперь, собственно, сама технология:
1. Самое сложное - подобрать абразивный инструмент по толщине. Я использовал маленькую УШМ с регулировкой оборотов и 3 тонких отрезных диска 125х2, или это были 125х1,5???, в общем берём самые тонкие. Зажимаем пакет из трёх дисков в УШМ, зажимаем саму УШМ удобным образом в тиски (только надо проследить, чтобы диск крутился как на наждаках/точилах, то есть касательная была направлена вниз в пол, а не в дыню) Дисклаймер озвучен, претензии к травмам на рабочем месте не принимаются.
2. Устанавливаем минимальную скорость вращения, именно для этого нужна УШМ с регулировкой оборотов и аккуратно точим пружину между витков, непрерывно проворачивая. Тут нужна осторожность, так как абразивный диск может закусить между витков и вырвать пружину из рук, поэтому всё делаем нежно и неторопливо. Витки шлифуются сразу с двух сторон, процесс идёт довольно бодро, у меня на всё-про-всё с поисками в закромах отрезных дисков, установкой УШМ, собственно проточкой и "заметанием следов" ушёл всего 1 час.
3. Сколько сошлифовывать? Рекомендую начать со снятия по 0,25-0,3мм с каждой стороны витков, т.е. с общего уменьшения сечения на 0,5-0,6мм. Суём пружину в ногу, прыгаем, проверяем на сколько изменилось прожатие и либо точим дальше, либо успокаиваемся на этом, всё моем/чистим, смазываем, делаем попутно ТО всей вилке. Радуемся.

У меня было целью получить хоть какую-то плюшевость на бюджетной вилке с далеко не рекордным качеством обработки пар трения, сила первоначального сдвига в таких вилках довольно велика и плюс невозможность подстройки жёсткости вилки под вес тела. Я сточил примерно 1мм общего сечения, на полностью собранной и установленной на вел вилке с моим весом в 70кг первоначальное прожатие в покое составило 35-40мм, но тут ещё многое зависит от пары трения нога-башинг/сальники и правильной смазки в нужных местах.

Сам-то я судить не берусь, но хочу верить, что все здесь отписавшиеся уж точно на деле не один раз проверили все выдвигаемые ими теории и законы! Специфика этого форума, да и не только этого -  наличие неких "гуру", которые всё за всех знают.

2

Re: Точим пружины

Вообще параметр, определяющий, насколько вилка сожмётся в статическом состоянии под весом велосипедиста по разным источникам обычно должен составлять 15-25 % от полного хода вилки. Перемерил сэг на точеной пружине, оказался 30мм, на моей вилке это 30% от полного хода. Это с полностью ослабленным прелоадом, то есть имеется ещё возможность увеличить жёсткость пружины. Прожатие удобнее всего замерить, надев на ногу вилки обычную пластиковую кабельную стяжку, сдвинуть вплотную к сальнику, сесть-слезть и по сдвинутому кольцу замерить сэг.

Сам-то я судить не берусь, но хочу верить, что все здесь отписавшиеся уж точно на деле не один раз проверили все выдвигаемые ими теории и законы! Специфика этого форума, да и не только этого -  наличие неких "гуру", которые всё за всех знают.

3

Re: Точим пружины

Молодец. Что за вилка?

Самое страшное это страх!
А я из 25/17 тормоза там чиню! +7924 204 81 30
http://vkontakte.ru/club32588517

4

Re: Точим пружины

Alexandro пишет:

Что за вилка?

Rock Shox Dart 3  tongue Хотя это в общем не важно, данная метода работает на любой пружине.

Сам-то я судить не берусь, но хочу верить, что все здесь отписавшиеся уж точно на деле не один раз проверили все выдвигаемые ими теории и законы! Специфика этого форума, да и не только этого -  наличие неких "гуру", которые всё за всех знают.

5

Re: Точим пружины

А как данная метода отразится на прочности пружины?

Консультирую по ТеорМеху и ТММ 924-305-четыре-три-три-ноль WhatsApp

6 (21-02-2013 13:43:16 отредактировано philosophist)

Re: Точим пружины

Alex Chib пишет:

А как данная метода отразится на прочности пружины?

Это легко подсчитать. Но опять будет много букв   cool
Приближенная формула для расчёта по допустимому касательному напряжению при динамической или статической нагрузке:
τ max=2FR/π*r^3
и не должна превышать 650МПа для самых обычных пружинных сталей.
Здесь зависимость обратнокубическая от диаметра проволоки.
Взяв реальные цифры, можно увидеть, что:
τ max=2*800*0,015/3,14*0,0025^3=48,8МПа
где F - статическая нагрузка, равная моему весу плюс вес байка в Ньютонах (округлённо для простоты расчёта)
R и r - радиусы в метрах пружины и проволоки соответственно
На точеной пружине возьмём диаметр проволоки уменьшенным на 1мм, соответственно радиус будет 0,002м и тогда
τ max=2*800*0,015/3,14*0,002^3=95,5МПа
Видно, что τ max далека от предельных 650МПа.
Но нас-то интересует динамическая нагрузка  roll Ладно! Берём увеличение веса тела в 3 раза, что соответствует ускорению в 3g  tongue
τ max=2*2400*0,015/3,14*0,002^3=286.5МПа
По прежнему τ max чертовски далека от предельных 650МПа. Правда для динамических нагрузок вводятся поправочные коэффициенты, но в данном случае это опущено для наглядности и существенного влияния на результаты не даёт.

Сам-то я судить не берусь, но хочу верить, что все здесь отписавшиеся уж точно на деле не один раз проверили все выдвигаемые ими теории и законы! Специфика этого форума, да и не только этого -  наличие неких "гуру", которые всё за всех знают.

7

Re: Точим пружины

Спасибо, вполне исчерпывающе. Вот только, опираясь исключительно на изложенное, немного добавлю:
Таким образом, не шлифованная пружина при динамических нагрузках имеет напряжения - 48,8 * 3 = 146,4 [МПа].
Сравнивая со шлифованной пружиной находим - 286,5/146,4 = 1,96.
И тогда окончательный Ваш ответ на мой вопрос будет таким: прочность пружины понизилась без малого вдвое.

Консультирую по ТеорМеху и ТММ 924-305-четыре-три-три-ноль WhatsApp

8

Re: Точим пружины

Но в расчётах я могу и ошибаться, по другой формуле допустимое касательное напряжение отличается в 10 раз. Не знаю, какой верить. Если кто в теме или есть под рукой первоисточники с формулами, перепроверьте, пожалуйста. Но зависимость в любом случае сохраняется и уменьшая диаметр проволоки на 20%, прочность пружины уменьшается примерно в 2 раза.

Сам-то я судить не берусь, но хочу верить, что все здесь отписавшиеся уж точно на деле не один раз проверили все выдвигаемые ими теории и законы! Специфика этого форума, да и не только этого -  наличие неких "гуру", которые всё за всех знают.

9

Re: Точим пружины

Да да да! Именно так. Прочность уменьшается в два раза.
И к тому же. 650МПа (по технической системе СГС, так кажется она называется, это 6 500 кГ/см^2, мне так понятнее) - это предел прочности. А в расчеты следует принимать допускаемые напряжения. Это примерно в два раза меньше. Так что Вы с вашей пружиной совсем не чертовски далеки от опасного состояния разрушения. Но практика покажет. Это очень интересно будет узнать.  Ждем испытаний.

Консультирую по ТеорМеху и ТММ 924-305-четыре-три-три-ноль WhatsApp

10 (21-02-2013 15:10:03 отредактировано philosophist)

Re: Точим пружины

Пружины делают и из проволоки с допустимым напряжением и более 1000МПа , но никто не знает, "чего они туда плеснули"(с)  smile В расчётах везде фигурируют именно эти табличные значения, обычно 650МПа, вряд-ли брали бы предельные значения разрушающей деформации. Сломается, буду копить на dual air.

Сам-то я судить не берусь, но хочу верить, что все здесь отписавшиеся уж точно на деле не один раз проверили все выдвигаемые ими теории и законы! Специфика этого форума, да и не только этого -  наличие неких "гуру", которые всё за всех знают.

11

Re: Точим пружины

Мне жутко неудбно влезать в разговор двух умных людей (сам-то я сопромат не изучал вообще, а теормех проспал, т.к. для моей профы он не был нужен as well), но всё равно спрошу. Вот в данном конкретном случае какое значение имеет прочность пружины, если выбор был между заменой пружины вообще, переточкой имеющейся или заменой самой вилки? Ну сломается, так туда ей и дорога. В горы на ней никто не едет (ведь правда?), значит опасности для жизни нет. А в более высококлассных вилках есть работающие регулировки, там точить ничего не придётся.  wink

Мимолётное виденье нашего времени - велосипедистка с глубоким декольте. smile

12

Re: Точим пружины

Александр, по основному образованию я ещё более далёк от всяких сопроматов, но есть очевидные вещи, инженерная смекалка, пытливый ум (гы-ы) и простые формулы без единого признака дифференциалов. Прочность пружины в данном контексте имеет лишь академический интерес, ибо пружина уже переточена и всё остальное есть постфактум. Да даже если и лопнет, не осыпется же она в штаны, так и будет пружинить парой-тройкой обломков и тоскливо позвякивать фрагментами в ногах. Ну и рабочий ход несколько уменьшится. Купим новую пружину. И переточим  roll  cool

Сам-то я судить не берусь, но хочу верить, что все здесь отписавшиеся уж точно на деле не один раз проверили все выдвигаемые ими теории и законы! Специфика этого форума, да и не только этого -  наличие неких "гуру", которые всё за всех знают.