Phân loại lò xo trong đời sống

Lò xo được làm từ thép đàn hồi Cacrbon hoặc inox đàn hồi, khi làm việc lò xo tích trữ năng lượng và giải phóng năng lượng theo chu kỳ làm việc của vật thể

Đặc điểm lò xo :   Lò xo là các vật thể đàn hồi được sử dụng trong các hệ thống cơ học. Lò xo được phân thành hai loại: biến dạng theo ý muốn & có lực đàn hồi theo ý muốn. Các lò xo thường có một vị trí cân bằng khi "nghỉ", nhưng cũng có lò xo có nhiều vị trí nghỉ.

Lò xo thường chuyển hóa toàn bộ công năng của ngoại lực khi tác động thành thế năng đàn hồi, và giải phóng toàn bộ thế năng này trở lại thành công cơ học khi không có ngoại lực. Thực tế, không có lò xo như vậy. Lò xo thực tế luôn tiêu hao một phần công năng ngoại lực thành nhiệt năng hay năng lượng khác không phục hồi được.

Ứng dụng và nhiệm vụ làm việc của lò xo rất đa dạng dùng cho rất nhiều máy móc, vật tư, công cụ và các ngành công nghiệp nói chung :

* Lò xo tạo ra lực kéo, lực nén, hoặc mo men xoắn như : lò xo rung, chấn động, rung động, giảm chấn cho sàng rung phân loại đá, lò xo máy cấp liệu rung, lò xo bàn cân, lò xo máy kẹp hàm trong ngành khai thác mỏ

* Khi làm việc lò xo tích lũy năng lượng, sau đó giải phóng dần, làm việc như một động cơ. Như lò xo lá trong bộ cơ đồng hồ.

Lò xo làm bằng vật liệu gì :

Thép đàn hồi hợp kim dựa trên sắt là vật liệu chính để làm các loại lò xo, với một lượng nhỏ carbon (khoảng 0,6-0,7%), silic (0,2-0,8%), mangan (0,6-1%), và crom (0,5-0,8%).

Các thành phần hợp kim chính xác của một lò xo phụ thuộc vào các thuộc tính bạn muốn nó có, và các yếu tố khác như sức tải nó sẽ phải chịu được, như vòng lực sẽ trải qua, nhiệt độ nó phải hoạt động, hay nó cần chịu được nhiệt hoặc ăn mòn, làm thế nào cũng cần phải dẫn điện, làm thế nào để hình thành trong quá trình sản xuất ban đầu.

Lò xo được làm từ thép với một hàm lượng carbon cao (có nghĩa là nhiều carbon hơn trong các loại thép thông thường). Chúng thường trải qua một số hình thức xử lý nhiệt, chẳng hạn như giam ủ, để đảm bảo độ bền và có thể chịu được sức tải, có thể kéo dài hoặc ép lò xo nhiều lần mà chúng không bị đứt gãy.

Lực đàn hồi theo biến dạng lò xo

Đa số lò xo tuân theo liên hệ tuyến tính giữa lực đàn hồi và biến dạng (định luật Hooke). Hệ số đàn hồi, hay độ cứng, của lò xo được định nghĩa là hằng số k:

Lực F hay T là lực (với lò xo kéo/nén) hay mômen lực (với lò xo quay); x là độ co giãn hay góc quay. Nghịch đảo độ cứng, 1/k, là độ dẻo.

Lực của lò xo luôn ngược hướng với chiều biến dạng. Tức là lực lò xo luôn có xu hướng làm vật trở về trạng thái không biến dạng. Do dó, lực lò xo còn gọi là lực hồi phục, giúp vật trở lại vị trí cân bằng, luôn hướng về vị trí cân bằng, Có thể thể hiện hướng của lực lò xo: F = -kx ( x là độ rời khỏi vị trí cân bằng, k là hệ số đàn hồi hay độ cứng của lò xo). Thực tế nhiều ứng dụng đòi hỏi các lò xo có liên hệ giữa lực và biến dạng không tuyến tính.

Phân loại lò xo :

Lò xo được phân thành nhiều loại có hình dáng, chức năng và nhiệm vụ khác nhau tùy vào tính chất công việc ứng dụng thực tế.

1. Phân loại lò xo theo chức năng làm việc :

- Lò xo kéo dùng để tạo nên lực kéo. Các vòng lò xo sít nhau, hai đầu có móc để liên kết với các chi tiết.

- Lò xo nén dùng để tạo nên lực ép, nén. Các vòng lò xo, bước dây cách xa nhau, hai đầu lo xo mài phẳng

- Lò xo xoắn, dùng tạo mô men xoắn, đươc dùng nhiều làm baga xe máy, bẫy chuột, kẹp giữ đồ vật…

- Lò xo uốn : lò xo chỉ chịu lực uốn khi làm việc, như lò xo nhíp, sử dụng trong xe ôtô, lò xo tập thể thao

2. Phân loại lò xo theo hình dạng

- Lò xo có dạng hình trụ tròn, loại này thường làm trong công nghiệp giải trí hoặc trong các chi tiết có không gian lắp giáp chật hẹp.

- Lò xo côn : là lò xo có dạng hình nón, một đầu to và một đầu côn nhỏ.

- Lò xo lá dẹt là những lá mỏng, hoặc thanh mỏng, dùng riêng lẻ hoặc ghép lại với nhau thành một tệp hoặc một cuộn, dùng để chịu lực kéo như dây cót đồng hồ.

- Lò xo đĩa có hình dạng giống chiếc đĩa có thể làm dạng một cánh đơn hoặc nhiều cánh chông lên nhau chịu lực rất tốt, chủ yếu sử dụng trong các ngành kỹ thuật chế tạo máy móc động cơ

- Lò xo xoắn, dây thép có tiết diện tròn, tiết diện vuông, hoặc tiết diện chữ nhật, cuộn thành đường xoắn vít, hay đầu để thẳng dùng gài hoặc gá vào chi tiết cố định của vật thể.

- Lò xo xoắn ốc hoặc lò xo mạng nhện, dây thép, hoặc lá thép cuộn tròn theo hình xoáy tròn ốc, các vòng lò xo nằm trên cùng một mặt phẳng.

- Lò xo có độ cứng không đổi. Trong quá trình biến dạng, độ cứng của lò xo không thay đổi.

- Lò xo có độ cứng thay đổi. Trong khi biến dạng, tùy theo mức độ biến dạng, lò xo có độ cứng khác nhau.

Ứng dụng lò xo trong công việc, cuộc sống :

Hầu như trong tất cả các lĩnh vực, ngành nghề, công nghiệp chế tạo nào cũng cần đến lò xo và là một phần không thể thiếu trong các công việc liên quan như :

- Lò xo trong ngành giao thông vận tải như : lò xo nhíp ô tô, lò xo giảm xóc xe máy, ô tô, lò xo xe lửa, lò xo trạm cân điện tử…

- Lo xo trong ngành khai thác mỏ như : lò xo giảm chấn máy sàng rung phân loại, lò xo máy cấp liệu rung, lò xo máy kẹp hàm, lò xo máy nghiền côn, lò xo máy nghiền quả lô…

- Trong các ngành dân dụng thì có : lò xo bút thử điện, công tắc bấm, kẹp quần áo, lò xo pin, lò xo bút bi, lò xo nệm giường nằm, lò xo xích đu…