Les ressorts à gaz fournissent une force linéaire constante sur une course définie, ainsi qu'un amortissement dynamique à partir de leur piston intégré pour adoucir leur action. La pression extrêmement élevée de l'azote à l'intérieur ne s'applique que sur la section transversale nette de la tige de piston et non sur l'intégralité du piston, ce qui permet de limiter les variations volumétriques à l'intérieur du cylindre et de maintenir les pressions et forces résultantes presque constantes. Cette qualité rend les ressorts à gaz infiniment utiles pour les efforts d'ouverture et de fermeture des portes et des trappes, ainsi que pour les mécanismes de déplacement des machines.
Étape 1
Définissez l'emplacement ou l'installation des ressorts à gaz. Dans ce cas, un ensemble de deux ressorts à gaz servira à maintenir ouverte un cache-hayon articulé de 8 pieds de long et de 6 pieds de large sur un bateau de pêche. La couverture pèse uniformément 80 livres. Deux ressorts à gaz sont disponibles pour l’application, mais aucune information n’a été fournie sur l’emplacement des ressorts, si ce n’est que le capot de la trappe devrait être maintenu ouvert à un angle de 45 degrés une fois soulevé. Avec des informations spécifiques sur les ressorts, vous pouvez calculer leur placement correct.
Étape 2
Déterminez les caractéristiques des deux ressorts à gaz disponibles. Chaque ressort a une force d'extension constante de 100 livres et mesure 24 pouces de long lorsqu'il est déployé et 16 pouces de long lorsqu'il est complètement comprimé. La course correspond à la dimension étendue moins la dimension comprimée, soit 24 pouces - 16 pouces = 8 pouces.
Étape 3
Déterminez la formule générale régissant les applications des ressorts à gaz et notez soigneusement le schéma correspondant expliquant la géométrie de une application de ressort à gaz. La formule selon un grand fabricant pour déterminer la force d’extension est F1 = (Fg x Lg /n x L1) x R, où F1 est égale à la force d’extension du ressort; Fg est égal à la composante verticale de la gravité tirant la charge (volet d'écoutille) vers le bas (lorsqu'il est ouvert à 45 degrés dans cet exemple); Lg est égal à la distance horizontale du pivot (charnière) au centre de gravité (centre de l'écoutille); n est égal au nombre de ressorts à gaz disponibles pour supporter la charge; et L1 est la distance perpendiculaire entre le pivot du couvercle et le pivot inférieur du ressort à gaz. R est un facteur de sécurité de force de 1,2, de sorte que le ressort ait au moins 1,2 fois la force nécessaire pour maintenir le couvercle ouvert.
Étape 4 - Réorganisez la formule de force requise pour résoudre L1 et Lg , quelles sont les deux dimensions qui détermineront le placement du ressort. Par conséquent, L1 = Lg x R x Fg /(F1 x n). Comme la Lg de la couverture de 8 pieds est la fonction sinusoïdale de 45 degrés x 8 pieds /2 (centre de gravité lorsque la couverture est ouverte), Lg = 2,83 pieds.
Étape 5
Résoudre pour L1 en substituant des valeurs réelles dans l’équation réarrangée. L1 = 2,83 pieds x 1,2 facteur x 40 livres /(100 livres de force de ressort x 2 ressorts) = 0,6792 pieds x 12 pouces /pied = 8,15 pouces. Par conséquent, installez l'extrémité de la base du ressort à gaz (tige de piston vers le bas) à 8,15 pouces de l'axe de pivotement de la charnière sur la bride latérale ou l'ouverture de la trappe.
Ajoutez la longueur rétractée de 16 pouces aux 8,15 pouces pour positionner correctement la tige extrémité du ressort à gaz à au moins 24,15 pouces du pivot de charnière. En augmentant cette dernière distance, vous augmentez la force nécessaire pour maintenir le capot ouvert.
Conseils
Vous pouvez augmenter le facteur de sécurité du capot pour compenser la neige ou d'autres charges en écartant le pivot de base ou le pivot supérieur la charnière.
Pour maintenir le couvercle fermé, le pivot du ressort à gaz inférieur doit être légèrement au-dessus du pivot de la trappe en installant un support perpendiculaire de 2 pouces sur la trappe.
Avertissements
L'application des ressorts à gaz est une science délicate et chaque fabricant recommande de consulter ses ingénieurs avant de décider de toute application destinée à éviter les dommages ou les blessures.
Les ressorts à gaz sont soumis à une pression extrêmement élevée et ne doivent jamais être ouverts ou manipulés brutalement pour éviter toute blessure ou la mort.
Objets dont vous aurez besoin
Calculatrice
Compendium de la technologie des ressorts à gaz
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