Tolerancje sprężyn talerzowych

Poniższe maksymalne wartości odchyleń określa norma DIN 2093. Obowiązują one w stosunku do wszystkich sprężyn talerzowych zgodnych z normą DIN. Tolerancje te stosujemy również do rozmiarów specjalnych, jednak jeśli odbiegają one znacząco od sprężyn zgodnych z DIN, wówczas należy określić szerszy zakres tolerancji.

Tolerancje średnic

W stosunku do średnicy zewnętrznej De stosuje się pole tolerancji h12, zaś wobec średnicy wewnętrznej Di – H12.

Tolerancje stosowane dla współśrodkowości to:

De lub DiDopuszczalne odchylenie w mm
[mm]DeDiWspółśrodkowość
powyżej 3 do 60 / -0,12+0,12 / 00,15
powyżej 6 do 100 / -0,15+0,15 / 00,18
powyżej 10 do 180 / -0,18+0,18 / 00,22
powyżej 18 do 300 / -0,21+0,21 /00,26
powyżej 30 do 500 / -0,25+0,25 / 00,32
powyżej 50 do 800 / -0,30+0,30 / 00,60
powyżej 80 do 1200 / -0,35+0,35 / 00,70
powyżej 120 do 1800 / -0,40+0,40 / 00,80
powyżej 180 do 2500 / -0,46+0,46 / 00,92
powyżej 250 do 3150 / -0,52+0,52 / 01,04
powyżej 315 do 4000 / -0,57+0,57 / 01,14
powyżej 400 do 5000 / -0,63+0,63 / 01,26

Tolerancje grubości

Norma DIN 2093 dopuszcza następujące tolerancje:

t lub t’ Tolerancja dla t
[mm][mm]
Grupa 10,2 do 0,6+0,02 / -0,06
>0,6 do < 1,25+0,03 / -0,09
Grupa 21,25 do 3,8+0,4 / -0,12
>3,8 do 6,0+0,05 / -0,15
Grupa 3> 6,0 do 16,0 +0,10 / -0,10

 

W przypadku sprężyn z grupy 3 tolerancję stosuje się do zmniejszonej grubości t’.
Stosujemy taką grubość, aby zagwarantować, że obciążenia sprężyn zawierają się w zakresie tolerancji i – co za tym idzie – w niektórych przypadkach będą odbiegały od powyższych wartości.

Tolerancje całkowitej wysokości

t’ Tolerancja dla I0
[mm][mm]
Grupa 1< 1,25+0,10 / -0,05
Grupa 21,25 do 2,0+0,15 / -0,08
> 2,0 do 3,0+0,20 / -0,10
> 3,0 do 6,0+0,30 / -0,15
Grupa 3 6,0 do 16,0+0,30 / -0,30

W celu zapewnienia określonych sił sprężyny norma DIN 2093 dopuszcza nieznaczne przekroczenie tolerancji całkowitej wysokości.

Tolerancje obciążenia

Pojedyncze sprężyny talerzowe

W przypadku sprężyn talerzowych składających się z jednego talerza dopuszcza się następujące maksymalne odchylenia:

t’
[mm]
Tolerancja dla F przy długości badanej
IP = I0 – 0,75 h0
Grupa 1< 1,25+25% / -7,5%
Grupa 21,25 do 3,0+15% / -7,5%
>3,0 do 6,0+10% / -5%
Grupa 3>6,0 do 16,0+5% / -5%

W przypadku pojedynczej sprężyny siłę sprężyny należy kontrolować przy wysokości I0 – s. Kontrolę taką należy wykonywać w sytuacji, gdy sprężyna ściśnięta jest pomiędzy dwoma nasmarowanymi, utwardzonymi, oszlifowanymi i wypolerowanymi płytkami. Pomiarów dokonuje się zawsze w kierunku obciążania.

Pakiety sprężyn

W celu wyznaczenia różnicy pomiędzy obciążaniem a odciążaniem stosuje się stos 10 sprężyn ułożonych w pojedynczych seriach. Stos wyposażony jest w pręt prowadzący oraz płytki oporowe wprowadzone na obu końcach.
Przed rozpoczęciem badania stos należy obciążyć siłą równą dwukrotności siły sprężyny F(s = 0,75 h0).
Podczas odciążania zmierzona siła sprężyny na długości L0 – 7,5 h0 musi osiągać przynajmniej wartość procentową charakterystyki obciążającej.

53
Punkty badania na krzywej charakterystyki obciążania/odciążania.
Seria ASeria BSeria C
Grupa 1min. 90%min. 90%min. 85%
Grupa 2min. 92,5%min. 92,5%min. 87,5%
Grupa 3min. 95%min. 95%min. 90%

Dopuszczalne odkształcenie trwałe

We wszystkich sprężynach wraz z upływem czasu obserwuje się utratę obciążenia lub odprężenia, wynikającego głównie z występującego naprężenia oraz krzywej temperaturowo-czasowej. W przypadku sprężyn talerzowych rozkład naprężeń na przekroju również odgrywa rolę wyznaczoną przez stosunek wymiarowy pomiędzy δ a h0/t. W związku z tym odprężenie można odnieść do naprężenia σOM, ponieważ odzwierciedla ono najlepiej wszystkie inne wpływy. W zależności od sytuacji instalacji utrata obciążenia może przybierać postać pełzania lub odprężenia. Pełzanie opisuje się jako utratę długości ΔI sprężyny pod wpływem stałego obciążenia F, zaś odprężenie jako utratę obciążenia ΔF w przypadku, gdy sprężyna instalowana jest przy stałej długości I. Przybliżone wartości dopuszczalnego odprężenia sprężyn talerzowych pod wpływem obciążenia statycznego przedstawiają rys. A i B.

54
Rys. A Dopuszczalne odprężenie sprężyn talerzowych ze stali Ck.
57
Rys. B Dopuszczalne odprężenie sprężyn talerzowych ze stali chromowej i stopu chromowo-wanadowego wg DIN EN 10132-4 i DIN 17221.