У меня есть термос с ручной помпой, в которой лопнула пружина. Пружина там коническая , которая, в отличие от обычной пружины, допускает полное сжатие витков в одну плоскость . Изготовление обычной пружины своими руками в домашних условиях не представляет проблем, а вот над конической пришлось подумать. Искать ли конус, или навивать на узкую катушку виток на виток, и в этом случае отпускать и закаливать?.. В результате использовал очень простое решение. Фото и видео процесса - ниже.

Все действительно просто - сначала необходимо сделать обычную пружину , ориентируясь на минимальный диаметр будущего конуса. После чего аккуратно расширять каждый следующий виток на ширину, чуть большую сечения проволоки.

Надо учитывать, что после навивки на трубку, пружина обязательно расширится до большего диаметра.
В домашних условиях диаметр трубки надо подбирать экспериментально.

В случае конической пружины, первое, что приходит в голову - найти конус и навивать на него. Но это не так просто, потому что витки разного диаметра сразу после навивки "отскочат" от конуса на разную величину. Там где диаметр конуса больше, диаметр пружины увеличится больше.
Навивка на узкую катушку (с шириной равной диаметру проволоки) имеет ту же проблему. Сразу после навивки пружина увеличится и чем больше диаметр витка, тем больше он увеличится.

Поэтому простейший способ для изготовления конической пружины дома - это сделать обычную прямую пружину , накручивая проволоку на трубку, а потом руками аккуратно расширять каждый следующий ее виток. Это достаточно просто.

Поскольку помпа в термосе имеет постоянный контакт с водой, то для навивки я использовал нержавеющую проволоку. У меня есть старый запас купленной на барахолке нержавеющей проволоки для сварочных работ, из которой я сделал уже не одну пружину (например для дверей и пр).
Можно было ее закалить, но она и без закалки имеет вполне удовлетворительные свойства и достаточно хорошо "пружинит".

Видео навивки пружины

Пружины – упругие элементы конструкций, служащие для накопления или рассеяния механической энергии. Они окружают нас со всех сторон — под клавишами клавиатуры компьютера, в подвеске автомобиля и в подъемном механизме дивана. Наиболее распространены витые пружины сжатия. Существует несколько способов сделать их.

Витые пружины сжатия

Упругие элементы могут иметь различные пространственные формы. Исторически первыми пружинами освоенными человеком, были листовые. Их и сегодня можно видеть — это рессоры у большегрузных грузовиков. С развитием технологий люди научились изготавливать более компактные витые пружины, работающие на сжатие. Кроме них, используются и пространственные упругие элементы.

Особенности конструкции

Такие пружины при работе принимают нагрузку вдоль своей оси. В начальном положении между их витками существуют просветы. Приложенная внешняя сила деформирует пружину, длина ее уменьшается до тех пор, пока витки не соприкоснуться. С этого момента пружина представляет собой абсолютно жесткое тело. По мере уменьшения внешнего усилия форма изделия начинается возвращаться к первоначальной вплоть до полного восстановления при исчезновении нагрузки.

Основными характеристиками, описывающими геометрию детали, считают:

• Диаметр прутка, из которого навита пружина.
• Число витков.
• Навивочный шаг.
• Внешний диаметр детали.

Внешняя форма может отличаться от цилиндрической и представлять собой одну из фигур вращения: конус, бочку (эллипсоид) и другие

Шаг навивки бывает постоянный и переменный. Направление навивки – по часовой стрелке и против нее.

Сечение витков бывает круглым, плоским, квадратным и др.

Концы витков стачиваются до плоской формы.

Область эксплуатации

Шире других используются цилиндрические винтовые пружины постоянного внешнего диаметра и постоянного шага. Они применяются в таких областях, как

• Машиностроение.
• Приборостроение.
• Транспортные средства.
• Добыча полезных ископаемых промышленность.
• Бытовая техника.

и в других отраслях.

Требования к пружинам

Для эффективного функционирования работы требуются следующие свойства:

• высокая прочность;
• пластичность;
• упругость;
• износостойкость.

Чтобы обеспечить проектные значения этих параметров, требуется правильно выбрать материал, точно рассчитать размеры, разработать и соблюсти технологию изготовления.

Государственными стандартами определяются требования к изготовлению пружин. По допустимым отклонениям они относятся к одной из точностных групп:

• менее 5%;
• менее 10%;
• менее 20%.

Строгие требования предъявляются к точности соблюдения геометрии, чистоте поверхности.

Не соответствуют стандарту изделия с царапинами и прочими наружными дефектами, снижающими ресурс изделия и срок его эксплуатации

Требования к материалу

Прочностные параметры и отказоустойчивость изделия во многом определяются материалом, из которого его решили сделать. Металлурги выделяют в классификации сталей специальные рессорно-пружинные стали. Они обладают специфической кристаллической структурой, определяемой как химическим составом, так и проводимой термической обработкой изделий. Высоколегированные сплавы повышенной чистоты и высокого металлургического качества обеспечивают высокую упругость и пластичность, способны сохранять свои физико-механические свойства после многократных деформаций.

Популярность среди конструкторов механизмов приобрели пружинные сплавы 60С2А, 50ХФА и нержавейка 12Х18Н10Т

Особенности технологии

Технологический процесс изготовления упругих элементов зависит от технических требований, предъявляемых к конструкции. Сделать пружину не так просто, как обычную деталь, которая не должна обладать особыми упругими свойствами. Для этого требуется специальное оборудование и оснастка.

Навивка пружин с круглым сечением витка проводится следующими методами:

• Холодная. Применяется для малых и средних размеров (диаметр проволоки до 8 миллиметров).
• Горячая. Для больших диаметров.

После навивки упругие элементы подвергают различным видам термообработки. В ее ходе изделие приобретает заданные свойства.

Технология холодной навивки без закалки

Сначала необходимо сделать подготовительные операции. Перед тем, как из проволоки навивать заготовку, ее подвергают процедуре патентирования. Она заключается в нагреве материала до температуры пластичности. Такая операция готовит проволоку к предстоящему изменению формы.

В ходе операции навивки должны быть выдержаны следующие параметры:

• Внешний диаметр изделия (для некоторых деталей нормируется внутренний диаметр).
• Число витков.
• Шаг навивки.
• Общая длина детали с учетом последующих операций.
• Соблюдение геометрии концевых витков.

Далее проводится стачивание концевых витков до плоского состояния. Это необходимо сделать для обеспечения качественного упора в другие детали конструкции, предотвращения их разрушения и выскальзывания пружины.

Следующий этап технологического процесса — термообработка. Холодная навивка пружин предусматривает только отпуск при низких температурах. Он позволяет усилить упругость и снять механические напряжения, возникшие в ходе навивки.

Исключительно важно точно соблюдать проектный график термообработки, тщательно контролируя температуру и время выдержки.

После термообработки необходимо сделать испытательные и контрольные операции.

Далее по необходимости могут наноситься защитные покрытия, предотвращающие коррозию. Если они наносились гальваническим методом, изделия подвергаются повторному нагреву для снижения содержания водорода в приповерхностном слое.

Технология холодной навивки с закалкой и отпуском

Первые этапы технологии совпадают с предыдущим процессом. На стадии термообработки начинаются изменения. Она проводится в несколько этапов:

• Закалка. Заготовку нагревают до заданной температуры, выдерживают от 2 до 3 часов. Далее подвергают скоростному охлаждению, погружая в емкость с минеральным маслом или солевым раствором. В ходе стадии закалки заготовки должны находиться в горизонтальном положении. Это позволит избежать из деформации
• Отпуск. Заготовку нагревают до 200-300° и выдерживают несколько часов для снятия внутренних напряжений и улучшения упругих свойств.

Далее также проводятся измерительные и контрольные операции. Прошедшие контроль заготовки направляют на пескоструйную обработку для снятия окалины. При необходимости следует сделать также и дробеструйную обработку для повышения прочности поверхностного слоя металла.

Завершает процесс нанесение защитного покрытия.

Технология горячей навивки с закалкой и отпуском

Перед навивкой заготовку нагревают до температуры пластичности одним из следующих методов

• муфельная печь;
• газовая горелка;
• высокочастотный нагрев.

Термическая обработка включает в себя закалку и низкотемпературный отпуск.

Графики термообработки строятся исходя из свойств материала и размеров заготовки.

Чтобы сделать упругий элемент, требуется специализированное оборудование. Это навивочные станки. Сделать деталь можно и на обычном токарном станке, но потребуется его дооборудование специальной оснасткой. Средние и крупные серии изготавливают на полуавтоматических установках, работающих с минимальным вмешательством оператора. Сделать пружину из проволоки можно и вручную. Для этого также потребуется специальная оснастка.

На следующем этапе механической обработки торцы шлифуются на торцешлифовочных станках. При единичном производстве или малых сериях это можно сделать шлифовальном круге.

Термообработка проводится с применением оправок, предотвращающих деформацию изделия, в специализированных печах для закалки и отпуска. Обе операции можно сделать и в универсальной печи.

Для контроля качества используются нагрузочные установки и измерительные комплексы. При единичном производстве измерения можно сделать и универсальным инструментом.

Пружины очень часто используются при создании различных механизмов и конструкций. Их изготовлением занимаются специальные производства, поскольку только соблюдение всех технологических процессов может обеспечить нормальное функционирование пружины.

Тем не менее, изготовление пружин возможно и в домашних условиях. Для этого понадобиться изготовить несложное приспособление и подобрать правильный материал.

Подготовительный этап

Чтобы пружин отвечала необходимым требованиям, необходимо правильно выбрать материал. На производстве обычно используют сплавы цветных металлов, а также специальную легированную проволоку. Можно сделать маленькую пружину из другой пружинки, имеющей большей диаметр и размер.

Кроме того, необходимо подготовить оборудование и инструменты:

• газовая горелка для разогрева проволоки перед намоткой и последующего нагрева перед закалкой. В домашних условиях можно воспользоваться обычной газовой плитой, если снять с нее конфорки;
• тиски для фиксации оправки и слесарный инструмент;
• печь, пригодная для термической обработки пружины.

Если вы хотите изготовить пружину из проволоки, толщина которой менее 2 мм, то можно обойтись и без термической обработки. Скрутить пружину из более толстой проволоки без нагрева будет достаточно сложно.

Процесс изготовления

Чтобы изготовить проволоку нужного диаметра, потребуется взять оправку чуть меньшего размера. Это связано с тем, что после снятия пружины, она немного увеличивается в диаметре.

Все работы можно разделить на несколько этапов:

1. Подготовка проволоки к намотке. Для получения лучшего результата, проволоку необходимо прокалить в печи. Металл должен раскалиться до красна, не вынимайте его до полного остывания.
2. Проволоку необходимо намотать на оправку. Витки должны плотно прилегать друг к другу.
3. Чтобы пружина сохранила форму, ее следует закалить. Для этого ее нагревают до светло-красного цвета, а затем опускают в техническое масло. Можно использовать трансформаторное или веретенное масло.
4. После проведения закалки пружину нужно зафиксировать в сжатом положении и оставить ее на один или два дня.

У готовой пружины следует обточить концы на точильном круге, после этого работы по изготовлению пружины можно считать законченными.

Если у вас возникла необходимость в небольшой пружине, то ее можно изготовить самостоятельно. Но более крупные экземпляры лучше приобретать в специализированных магазинах.

Как Сделать Пружину Своими Руками из Проволоки смотрим в видео:

Многие из нас сталкивались с ситуацией, когда появляется необходимость в изготовлении своими руками пружины для той или иной домашней утвари. И некоторые граждане не знают, как очень просто можно сделать такую пружину в домашних условиях.Потребности в навивке пружин могут быть самые разные.

Допустим, иногда требуется изготовить в виде пружины спираль ТЭНа для какого-либо нагревателя.Как-то подобные пружины меня попросила сделать соседка-портниха к нагревателю тяжеленного утюга, который был отлит из чугуна еще во времена Ивана Грозного. Сказала, что цивилизованным легким утюгом невозможно прогладить швы сшитого пальто.В этом случае вплотную виток к витку навивают спираль пружины из нихромового провода, а затем изготовленную пружину растягивают так, чтобы ее витки были разнесены по длине.

То есть они не должны соприкасаться друг с другом. Затем на пружину надеваются изоляционные чашечки.Но перед навивкой нагревательной пружины длина нихромового провода должна быт строго отмеряна, исходя из расчетного сопротивления, проходящего через него тока.

В противном случае спираль так тщательно изготовленной нами токопроводящей пружины может либо слабо нагреваться, либо быстро сгорит.Однажды попросил изготовить небольшие пружины для кулачков патрона ручной дрели сосед после того, как его малолетний сын досконально изучил ее устройство, естественно, перед этим разобрав дрель на комплектующие.Навивать пружины в домашних условиях приходится иногда и рыбакам, если они своими руками изготавливают зимние удочки с подпружиненными катушками.Да и мало ли в жизни может встретиться ситуаций, когда нам может потребоваться сделать пружину своими руками в домашних условиях. Предложенным в статье методом вы можете изготовить маломощные пружины, работающие, как на растяжение, так и на сжатие.Допустим, для того чтобы пружина смогла на автомате захлопнуть входную дверь, мы должны эту пружину растянуть.

После чего ее витки, сжавшись без нашего участия, калитку и закроют. Но не думаю, что такую мощную пружину нам удастся изготовить в домашних условиях.На сжатие работают пружины во многих конструкциях автоматических карандашей и шариковых ручек.В модели «Удочки для зимней рыбалки» тоже фигурирует пружина, работающая на сжатие.

Значит, при изготовлении такой пружины между ее витками должен быть предусмотрен зазор. Навить подобную пружину своими руками нам тоже вполне по силам.

КАК СДЕЛАТЬ ПРУЖИНУ

Взглянув на эскиз под заголовком статьи, можно и без лишних подсказок догадаться, как можно сделать пружину своими руками.На рисунке под цифрой «2» показаны «губки» тисков, цифрой «3» я обозначил две тонкие пластины, приклеенные изнутри тисков к «губкам».Пластины перед изготовлением пружин можно сделать из твердой пластмассы наподобие гетинакса. Тогда в них при намотке витков пружины не будет прорезаться канавка.В принципе, если у вас тиски новые, то пластмассовые пластинки ставить необязательно.

Правда, при навивке пружин сравнительно большого диаметра они меж губок тисов формируют широкую щель, которая иногда при изготовлении пружин совсем не помешает.Цифра «4» соответствует стальной пружинной проволоке. Цифре «5» присвоена самому поворотному устройству, на штоке которого и будет навиваться пружина.Поворотное устройство представляет собой уменьшенную копию ручки запуска мотора автомобиля.

Его для навивки пружин малого диаметра можно сделать из сварочных электродов или подходящей по толщине жесткой проволоки.Но посредине торца штока должна быть обязательно пропилена прорезь (смотрите позицию «1»). Иначе мы не сможем закрепить конец проволоки, для того чтобы начать изготовление пружины.

Пропил в торце штока перед намоткой пружины можно сделать шлицовкой или ножовкой по металлу.Для того чтобы сделать пружину из сравнительно толстой проволоки, изгиб вертикальной составляющую ручки (обозначена цифрой «5») следует удлинить. Тогда увеличится плечо ручки и будет полегче работать нашему собственному плечу.Ручку для навивки пружин можно сделать из обыкновенного длинного гвоздя, обрезав его с двух сторон и согнув так, как показано на эскизе.Если диаметр гвоздя мал, а нам требуется сделать пружину большого диаметра, то на шток ручки (рабочая горизонтальная часть) следует надеть нужной толщины трубку.В торце трубки следует сделать пропил для захода проволоки и производить изготовление пружины обычным порядком.Для удобства навивки большой зазор между внутренним диаметром трубки и диаметром штока ручки можно выбрать, намотав на шток "заводилки" бумажную полосу.

Все будет зависеть от качества закалки провода и от усилия, которое мы приложим при его навивке. Чем мягче провод, тем меньше разовьется и изготовленная пружина.Перед навивкой стальную проволоку (допустим, струну) следует выпрямить.

Просто возьмите оба ее конца в руки и с сильным натягом несколько раз проведите за какой-нибудь круглой металлической поверхностью.А сейчас попробуем сделать пружину своими руками с нуля. Для этого конец проволоки пассатижами сгибаем под острым углом и вставляем в торцовую прорезь штока ручки (позиция «1») Кончик проволоки не должен выступать за пределы прорези в штоке, иначе при намотке витков он будет постоянно упираться в «губки» тисков.Первый кривой виток пружины, не имея должного опыта, можно намотать тоже с помощью пассатижей.

Затем проволоку заводим между приклеенных на «губки» тисков гетинаксовых пластин, кладем шток на тисы, сводим вместе «губки» тисков.От усилия, с которым мы затянем в тисках провод, будет зависеть величина, на которую полностью сделанная пружина после навивки разовьется, увеличив тем самым свой диаметр.Проволока в тисах должна быть затянута туго, но усилия, приложенного к рычагу «5» ручки, должно вполне хватать для того, чтобы провод можно было протащить сквозь губки тисков.Далее начинаем вращать ручку. Удобнее, если ее направление вращения будет таким же, что и на рисунке (от себя по часовой стрелке).

Тогда мы сможем отслеживать визуально, как ложатся витки при изготовлении пружины.Еще раз взглянем на эскиз. На нем четко видно, что три первых навитых витка при изготовлении пружины легли рядом.

То есть, наша пружина сделана для работы только на растяжение.Таким способом мы можем изготовить пружину на автомате, если провод ровный. В крайнем случае, со стороны торца (захода конца провода) шток можно слегка прижать при формировании витков каким-нибудь металлическим предметом.Следующие пять витков на пружине сделаны с определенным шагом.

То есть между витками существует зазор. Подобные пружины могут работать как на растяжение, так и на сжатие. Рыбаки могут пружину на сжатие применить при изготовлении удочки для зимней рыбалки (ссылка дана выше).Шаг между витками в процессе изготовления своими руками пружины можно задать тоже очень просто.

Для этого в точке выхода проволоки из «губок» тисков проложите пластину нужной вам толщины и продолжите навивку пружины.Пластину для навивки пружины с зазором между витками можно сделать из металла или твердой пластмассы. Толщина пластины и будет равна просвету между витками изготовленной пружины.А сейчас попробуем на штоке этой же заводной ручки сделать пружину большего диаметра, но этим же проводом.

Для этого, не раскручивая тисков, вытащим шток из пружины, которая тут же несколько разовьется. Но нас это не должно смущать.Далее наденем на шток трубку прорезью к выходящей из тисков проволоке.

Затем шток заведем в намотанные витки пружины малого диаметра, в прорези штока закрепим заход пружины. То есть опять заведем в прорезь на штоке согнутый конец проволоки.Затем заведем проволоку в прорезь на торце трубки и начнем вращать ручку.

Естественно, несколько оборотов до натяжения проволоки будут пустыми и только после этого проволока начнет навиваться на трубке с большим, чем у штока "заводилки" диаметром.Сделав одним из предложенных выше способов пружину (с некоторым запасом) нужной длины, снимаем ее со штока или трубки. Далее изготовленную пружину следует подогнать по длине. Здесь мои советы упираются только в применение трехгранного надфиля с алмазным напылением.Нужную чистоту подрезанных конечных витков изготовленной пружины можно получить тоже с помощью надфиля с очень твердым покрытием, либо с применением бруска.

Как сделать пружину своими руками

Хорошую пружину, которая будет долго служить и максимально эффективно выполнять свои задачи, можно изготовить не только на производстве. Да, там есть возможность полностью соблюсти весь производственный процесс, все его параметры, правильно выбрать характеристики всех технологических процессов (например, температуру закалки). Однако простую пружину для механизма, который работает в щадящем режиме, можно сделать и своими руками. Для этого понадобятся следующие материалы:

• непосредственно пружина и проволока подходящего для задуманного агрегата размера;газовая горелка;бытовая или термическая печь.

Диаметр пружины

Если диаметр проволоки не более 2 мм, то пружину можно сделать, не применяя термическую обработку. Для этого необходимо таким образом разогнуть проволоку, чтобы она стала абсолютно ровной, а затем с усилием намотать ее на оправку.Что касается диаметра оправки, то он должен быть немного меньше, чем внутренний диаметр пружины, который вы хотите получить.

Это необходимо для компенсации упругой деформации. Скорее всего, придется несколько раз разгибать и свивать пружину, попробовать оправки нескольких размеров, чтобы подобрать нужный диаметр.

Между витками пружины сжатия расстояние должно быть немного большим, чем уже у готовой пружины. Два крайних витка должны хорошо и плотно прилегать друг к другу.Если же диаметр пружины, которую вы хотите использовать как исходный материал больше 2 мм, то, прежде чем начинать с ней работу, ее нужно подвергнуть отжигу. Потому что без этой процедуры такую толстую проволоку невозможно выпрямить и навить.

• В первую очередь нужно правильно подобрать материал для будущей пружины - это половина успеха. В производстве используются сплавы цветных металлов (65Г, 60ХФА, 60С2А, 70СЗА, Бр. Б2 и т.д.) или специальные стали (углеродистые или легированные). Если же вы решили сделать пружину самостоятельно, самым подходящим материалом для этого станет другая пружина нужного размера (обращать внимание нужно на диаметр проволоки, из которой она изготовлена).Отжиг лучше всего проводить в специальной термической печи. Если же вам не удалось найти такую, то используйте кирпичную или металлическую. Разведите огонь на березовых дровах и в угли положите пружину. Подождите, пока она не раскалится докрасна, и пусть она продолжает лежать в печи до полного ее охлаждения. После такой процедуры отжига проволока станет пригодной для навивания.Выпрямите ее и намотайте на оправку. Делайте это так, как описано выше. При процедуре изготовления пружины витки навивайте вплотную друг к другу.Теперь закалите пружину, чтобы она не потеряла форму. Для этого ее необходимо нагреть до температуры 830-870 градусов и опустить в трансформаторное масло (можно использовать и веретенное). Естественно, что вы не сможете по приборам отслеживать нужную температуру, поэтому определяйте ее визуально по цвету нагретого металла. При температуре 830-900°С металл имеет светло-красный цвет. Если такой оттенок появился - пружина дошла до нужного состояния.После закалки нужно сжать пружину до сжимания витков и оставить ее, не разжимая, на 20-40 часов. Затем сточите на точильном агрегате концы пружины и изделие готово.

§ 10. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СПИРАЛЕЙ И СПИРАЛЬНЫХ ПРУЖИН Из проволоки изготовляют спирали для различных целей. Так, длинные провода для экономии занимаемого ими места наматывают в виде спиралей (для электродов в реостатах, в лабораторных приборах по изучению закона Ома и т. п.). Материал проволоки во всех этих случаях берут согласно электрическим требованиям (медь, никелин, нихром и т.п.). В некоторых случаях, например, при изготовлении схематизированных моделей обмоток с целью только показать направления витков обмотки, материал проволоки безразличен. Спирали из 3-4 витков медной проволоки позволяют создать крепление для пробирок (рис. 176, Л), указатель высоты (рис. 176, В), патроны для низковольтных ламп (12 в и 4 в) (рис. 176, Такие спирали обладают известной эластичностью, возникающей за счет сопротивления спирали раскручиванию. Так, если несколько развести концы спирали и fc, то диаметр ее увеличится, но после всего освобождения спираль плотно охватит вставленную в нее пробирку или стойку. Для более удобного использования спирали рекомендуется"ее кончик сделать отогнутым, как показано на рисунке 176, Л и 2.Иногда наматывать спирали приходится из таких жестких или упругих металлов, как никелин и нихром (спирали для реостатов и электроплиток), тогда должны быть применены приемы намотки, как и для пружин (раздел 3).Рис. 175. Последовательные операции привязывания провода к ролику. Здесь же мы рассмотрим наматывание спиралей из мягкой проволоки- алюминиевой, медной и отожженной железной.Наматывают спирали на цилиндрическом шаблоне, диаметр которого равен внутреннему диаметру изготовляемой спирали. Такими шаблонами могут служить металлические цилиндры, например круглые стержни, газовые (водопроводные) трубы, тела для определения плотности, металлические и деревянные части различных приборов и т. п. Чтобы намотанная спираль после своего снятия с шаблона сохраняла свою форму, проволока должна быть достаточно толста сравнительно с диаметром спирали. Так, если проволоку 0,8 навить на карандаш, то после снятия она сохранит форму спирали, а если навить ее на бутылку, то при снимании спираль распустится. Рекомендуется для решения вопроса о том, годится ли проволока для спирали заданного диаметра, делать пробу, навивая два-три витка на шаблон.Наматываемая проволока не должна содержать перегибов. Шаблон можно держать в руках, но лучше его закрепить неподвижно. Если же число витков спирали велико, то целесообразнее всего сделать шаблон вращающимся. Укладывать витки на шаблоне нужно вплотную, без щелей или зазоров между ними; в случае необходимости спираль после ее восстановления можно растянуть.Рис. 176 Применение проволочных спиралей для поддержания пробирки для отметки высоты и для изготовления примитивных патронов низковольтных ламп (12 в и 4 в) и Намотку пружины, как и спиралей из проволоки, производят на шаблон цилиндрической формы. Существенная узница между намоткой спирали и пружины заключается в том, что диаметр шаблона, или, как его более принято называть, оправки, при намотке спиралей из мягкой проволоки (медь, алюминий) берут равным диаметру изготовляемой спирали; при наматывании же пружины из стальной, и следовательно упругой, проволоки диаметр оправки (при прочих равных условиях) подбирают тем меньшим по сравнению с нужным диаметром пружины, чем большей упругостью обладает данный сорт стали. Действительно, если намотать из стальной проволоки пружины на какой-либо стержень, то при освобождении концов обмотки окажется, что пружина начнет вращаться, раскручиваться и примет диаметр больший, чем толщина стержня. Поэтому рекомендуется воспользоваться данными, приведенными в таблице 13.При наматывании пружин, предназначенных для работы как на растяжение, так и на сжатие, витки надо укладывать вплотную друг к другу без малейшего зазора между ними.Для облегчения работы важно, чтобы оправка была способна к вращению вокруг своей оси, иначе намотку даже вдвоем осуществить будет весьма трудно. Если диаметр оправки не превышает 7-8 то для намотки коротких пружин можно воспользоваться дрелью (рис. 95). В этом случае корпус дрели зажимают в тисках или прочно укрепляют иным способом и ведут намотку на оправку (стержень), вставленную на месте сверла, так, как показано на рисунке 177, При этом необходимо, чтобы наматываемая проволока была сильно натянута. Целесообразнее всего для намотки пружины использовать тиски (рис. 178). Для намотки пружины нужно сделать специальный станочек (рис. 179, Л), состоящий из деревянной подставки (доска с двумя стойками из многослойной клееной фанеры) и мотовила, согнутого из толстой проволоки (d=4-5 Пружину можноРис. 177. Использование дрели для намотки малых пружин и катушек. Рис. 178. Намотка пружины в тисках. навивать непосредственно на эту проволоку или же для пружин сравнительно крупного диаметра надевать на мотовило деревянный валик или металлическую трубку нужного диаметра.На валу мотовила необходимо просверлить два отверстия и 6, которые используют для закрепления конца проволоки соответственно при правых и левых намотках (рис. 179, Конец проволоки, отогнув под прямым углом, вставляют в отверстие и тем самым закрепляют его (рис. 179, Трудно, но можно при отсутствии отверстия привязать конец проволоки, отогнув его под прямым углом и плотно обмотав сверху более тонкой проволокой 1 (рис. 179, Не исключена возможность временной припайки конца провода к стержню мотовила с последующей после намотки отпайкой и отрезанием испорченного конца.Для получения натяжения наматываемой проволоки ее нужно пропустить в отверстие (или щель), сделанное в основании подставки, и затем зажать между двумя кусочками фанеры в губках ручных тисков (рис. 179, Тогда при наматывании тиски повиснут, упираясь снизу в подставку, а проволока станет придерживаться трением между фанерками. Рекомендуют также оправку, снабдив ее для вращения ручкой, зажать между двумя деревянными планками, вложенными между губками тисков (рис. 179, Тогда отпадает надобность в создании натяжения наматываемой проволоки.Закрепив совершенно надежно конец, начинают обмотку, медленно вращая мотовило. При этом, как уже указывалось, очень важно получить достаточное натяжение проволоки, чтобы витки плотно ложились на оправку, располагаясь при этом вплот-обмотке следует использовать клей для металла, например БФ2. ную друг к другу. Последнее обычно получается автоматически, так как мотовило само смещается вдоль своей оси нужным образом.При наматывании мотовило нельзя освобождать из рук ни на одно мгновение, иначе оно сделает несколько оборотов назад и начатая обмотка распустится.Пружину можно намотать левую (против часовой стрелки) или правую (по часовой стрелке), что зависит от направленияРис. 179. Станок для намотки пружины и С). Использование ручных тисков для создания натяжения проволоки Устройство для намотки пружины в тисках (?). Рис. 180. Приемы раскручивания спирали. вращения мотовила. Для намотки длинных спиралей из нихрома и никелина, нужных для электроплиток и реостатов, приходится пользоваться теми же приспособлениями, согнув мотовило длиной 40-50 из железной проволоки. Подобным же образом наматывают пружины, служащие приводными ремнями (рис. 159, 4.шага пружины. Пружину, как правило, наматывают так, чтобы ее витки располагались вплотную друг к другу, поэтому после изготовления ее иногда приходится растягивать. Для этого пружину берут за ее концы руками или, если она очень упруга, при помощи плоскогубцев или ручных тисков.Распрямление спиралей Иногда бывает необходимо распрямить спираль или пружину для использования полученной из нее прямой проволоки или при заделке концов пружины.Распространенный прием, заключающийся в вытягивании пружины, неправилен (см. гл. 8, § 4) (рис. 180, если и удается распрямить, то только тонкую проволоку из самых мягких металлов (медь и алюминий), причем проволока после выправления «барашков» окажется все же перекрученной в продольном направлении. Более упругие металлы и толстую проволоку распрямить вытягиванием нельзя. Правильно распрямляют, когда конец спирали поворачивают так, чтобы совершалась операция, противоположная примененной при скручивании (рис. 180, Если раскрутить пружину или спираль надо не у ее конца, а где-то в середине, то одну из половин раскручивают,заставляя поворачиваться вокруг своей продольной оси (рис. 180, С). Можно также каждую из половин надеть на два стержня и, держа их в руках, растягивать (рис. 180, D), позволяя этим половинам вращаться на стержнях, как на осях.Заделка концов у пружин и устройство указателей. Чаще всего концы пружин заделывают в виде петелек, крючков для подвешивания или сцепления с другими приборами. Для пружин, работающих на сжатие, лишние концы обрезают.Для подвешивания или сцепления концам пружины круглогубцами и плоскогубцами (рис. 169 и 170) придают вид, изображенный на рисунке 181, Л, или, что более правильно, делают изгиб, чтобы прямые концы лежали на осевой линии пружины (рис. 181, и § 7). Для пружин, служащих тормозом или используемых как движущая сила, один из концов заделывают петелькой для удержания головкой шурупа или болтика (рис. 181, С).У пружин, служащих для абсолютных или для относительных (ведерко Архимеда) измерений, свободный конец пружины, кроме петельки или крючка, снабжают указателем, нужным для отсчета по шкале. Этот указатель может быть сделан из заостренного на одном конце куска проволоки, согнутого под прямым углом и прикрепленного пайкой (гл. 5, § 6) так, как это показано на рисунке 181, Так как при растяжении пружины ее свободный конец поворачивается вокруг продольной оси, а вместе с ним вращается и указатель, приближаясь к шкале или удаляясь от нее, то это создает некоторые неудобства, поэтому иногда при-Рис. 181. Заделка концов пружины (Л-С). Устройство указателей (?> и меняют дисковые указатели. Дисковый указатель состоит из кружка жести, надетого на конец пружины (до загибания петельки) и припаянного к ней (рис. 181, 1. Основные формулы для расчета пружины. Пружина, показанная на рисунке 182, и изготовленная наматыванием стальной проволоки на цилиндрическую оправку (рис. 182, fl), называется цилиндрической. Такая пружина при действии на нее силы Р, направленной по осевой линии будет удлиняться или, наоборот, укорачиваться в зависимости от направления силы Удлинение или укорачивание происходит за счет изменения расстояний между отдельными витками пружины. Нетрудно понять, что проволока, образующая витки, подвергается при этом скручиванию. В этом можно убедиться и на опыте, свернув из полоски бумаги спираль и растягивая или, наоборот, укорачивая ее. Тогда станет ясным, что полоска подвергается скручиванию тем большему, чем значительней удлинение пружин. Таким образом, основной деформацией1 при работе цилиндрической пружины является кручение.Введем следующие обозначения (рис. 182, наружный диаметр пружины; диаметр проволоки;1 Деформация растяжения проволоки настолько невелика по сравнению с деформацией кручения, что ее при расчетах во внимание принимать не нужно.

http://samadel.ru

Практически каждый домашний мастер знает, что почти из любой проволоки возможно сделать пружину и с успехом ее использовать в быту. В основном проблем с самостоятельным изготовлением детали не возникает. Однако иногда возникают ситуации, в которых необходимо сделать либо пружину нестандартных габаритов, либо придать ей повышенную прочность и упругость. Для этого следует прибегнуть к операциям термообработки. Закалить пружину в домашних условиях вполне реально. Само собой, что самодельную деталь не стоит использовать в особо ответственных устройствах, работающих при повышенной нагрузке. Для таких целей рекомендуется использовать пружины, изготовленные в заводских условия. Но для домашнего применения в устройстве, работающем в облегченном режиме рассматриваемая технология вполне подходит.

Необходимые инструменты и материалы

Для того, чтобы изготовить и закалить пружину из проволоки своими руками необходимо:

• Стальная проволока. Диаметр подбирается исходя из необходимых характеристик будущего изделия.
• Обыкновенная газовая горелка.
• Слесарный инструмент: пассатижи, молоток и т.п.
• Тиски.
• Печка. Это может быть, при ее наличии, специальная или же обычная бытовая.

Облегчить процесс навивания спирали способны дополнительные приспособления, которые подбираются индивидуально в соответствии с размерами и жесткостью пружины.

Если использование и закалка предполагается из проволоки диаметром меньше 2 миллиметров, то она может предварительно не нагреваться. Она без проблем будет гнуться и без этой операции. Однако при этом до начала намотки рекомендуется ее разогнуть ее по всей длине и полностью выровнять.

При использовании проволоки диаметром более 2 миллиметров ее следует до начала работы обжечь. Без данной операции выровнять и навить ее будет проблемно.

Особенности операции

• Верно подобранная основа является залогом успеха. В заводских условиях для изготовления применяется сплав цветных металлов (65Г, 60ХФА, 60С2А, 70СЗА, Бр. Б2), легированная или углеродистая сталь. Во время домашнего изготовления оптимальной основой будет старая пружина необходимого диаметра.
• Для отжига лучше всего подойдет особая печь. При отсутствии таковой подойдет из кирпича или металла.
• Для охлаждения после нагрева рекомендуется применять трансформаторное масло. При его отсутствии подойдет веретенное.

Последовательность действий

1. Прежде, чем закалить проволоку для пружины следует проверить материал основы и убедиться, что используемая проволока углеродистой стали.

2. Процедура отжига, как сказано ранее, способна добавить пластичности. Это облегчит процесс выравнивания и намотки на оправку. Для этого можно особую печь или любую подходящую. В быту закалять возможно в наиболее подходящей конструкции (металлической или кирпичной). Для этого разжигается обычный костер и после в уголь помещается будущая пружина. После нагрева заготовки докрасна проволоку нужно изъять и позволить остыть естественным путем. Остывшая проволока будет существенно мягче и с ней можно будет комфортно работать.

3. Размягченную проволоку следует полностью выровнять и приступить к намотке на оправку подходящего диаметра. Во время проведения процедуры нужно контролировать плотное расположение витков друг к другу. Для упрощения можно пользоваться шуруповертом.

4. Для придания требуемой упругости потребуется провести закаливание. Благодаря этой термической обработке деталь получается более твердая и прочная. Закалка пружин предполагает их прогрев до температуры от 830 до 870 градусов. Для этого допускается пользоваться газовой горелкой. Ранее уже мы говорили .

Дома вряд ли сыщется подходящий термометр, которым возможно точно определять температуру детали. Поэтому можно ориентироваться по цвету металла. Когда необходимая температура достигнута заготовка станет светло-красной. Рекомендуем посмотреть видео с подробным рассказом о температуре нагрева. После этого пружина помещается в охлаждающую среду (масло).

5. После закаленную пружинку требуется подержать в сжатом состоянии. Для этого необходимо от 20 до 40 часов.

6. В завершение провести обработку и подгонку до требуемых размеров.

Верное проведение подобного упрочнения позволит с успехом использовать пружину в домашних механизмах.