Het vinden van de best mogelijke ontwerpoplossing kan een uitdaging zijn bij het ontwerpen van een toepassing. Weten welke opties beschikbaar zijn, kan het proces vereenvoudigen.
Smalley biedt een innovatief en uniek type veer, genaamd een golfveer.
Wat is een golfveer?
Veren spelen een cruciale rol in talloze toepassingen en bieden essentiële kracht- en bewegingscontrole. Niet alle veren dienen echter hetzelfde doel. Het is belangrijk op te merken dat er drie hoofdtypen veren zijn: drukveren, trekveren en torsieveren.
Een golfveer is een type drukveer gemaakt van platte draad met een uniek ontwerp van meerdere golven per winding en werd meer dan honderd jaar geleden uitgevonden door Smalley. Dit ontwerp stelt de golfveer in staat om dezelfde veerkracht en doorbuiging te leveren als een traditionele spiraalveer van ronde draad, maar op 50% van de werkhoogte.
Golfveren bieden het extra voordeel dat ze de ruimte in een toepassing optimaliseren met behoud van vorm, pasvorm en functie.
Hoe werkt een golfveer?
Net als een traditionele spiraalveer begint een golfveer op vrije hoogte. Vrije hoogte is de natuurlijke hoogte van de veer in onbelaste toestand, aangeduid als H in de onderstaande afbeelding. Werkhoogte, aangeduid als WH, is de hoogte waarop de veer onder een bepaalde belasting is ingedrukt. Naarmate de golfveer wordt samengedrukt, wordt er een belasting geleverd totdat een werkhoogte is bereikt. Op de werkhoogte van de veer wordt de gespecificeerde belasting bereikt.
Dit concept wordt weergegeven door het kracht-doorbuigingsdiagram in de grafiek rechtsboven. Stel dat u twee belastingsvereisten hebt voor uw toepassing, 20 en 28 lb. De eerste belasting wordt geleverd op een werkhoogte van 0,08 in., zoals aangegeven door de meest linkse blauwe 'x' op de curve. De vereiste belasting van 28 lb. wordt geleverd op een werkhoogte van 0.06 in.
Laten we nu een onderdeelnummer uit onze catalogus nemen voor een Crest-to-Crest-golfveer, C100-M1. De veer heeft een vrije hoogte van .250 in. en een werkhoogte van .087 in. Op deze gespecificeerde werkhoogte levert de crest-to-crestgolfveer een belasting van 18 lb. Buiten deze werkhoogte kan de veer vervormen, waardoor de veerkracht onvoorspelbaar wordt.
Lees meer over werkhoogte en compressie van golfveren.
Hoe wordt een golfveer gemaakt?
De golfveren van Smalley worden geproduceerd met behulp van een proces dat edgewinding wordt genoemd. Dit begint met het koudwalsen van ronde draad naar platte afmetingen. Koudwalsen zorgt ervoor dat de metaalkorrels zich uitrekken en in elkaar grijpen, wat de sterkte en stabiliteit van het materiaal verbetert.
Eenmaal platgedrukt, wordt de draad vervolgens op zijn kant gewikkeld om een 'crest-to-crest'-golfstructuur te vormen. De korrelstructuur volgt de richting van de wikkeling, waardoor een metallurgie met cirkelvormige korrelstructuur ontstaat die superieure veereigenschappen biedt in vergelijking met gestanste onderdelen met een unidirectionele korrelrichting.
Edgewinding is een flexibel en kosteneffectief proces dat klantspecifieke ontwerpen mogelijk maakt zonder dat er stempels of matrijzen nodig zijn en met minimaal materiaalverlies. In feite is dit de reden achter ons No-Tooling-Cost™-beleid. Deze methode maakt naadloze ontwerpwijzigingen in elk stadium mogelijk, wat zorgt voor een snelle en economische oplossing — of het nu gaat om een prototype of grootschalige productie.
Zijn er verschillende types golfveren?
Er zijn 5 hoofdtypes golfveren: Crest-to-crest -golfveren van het overlappings- en gattype met enkele winding, geneste Spirawave®, Wavo® en lineaire golfveren. Hoewel alle golfveren zijn gebaseerd op een golfontwerp, hebben ze allemaal specifieke kenmerken die de veerprestaties onder belasting bepalen.
Het toepassingsgebied wordt in de onderstaande tabel beschreven.
Tabel 1. Golfveertypes en hun relatieve toepassingsgebied.
Van welke materialen kunnen golfveren worden gemaakt?
Het selecteren van het juiste materiaal is cruciaal voor optimale veerprestaties. Er zijn verschillende factoren waarmee er rekening moet worden gehouden bij de selectie van het veermateriaal, zoals de gebruiksomgeving, de cyclische levensduur en het budget.
Standaard Smalley-golfveren zijn verkrijgbaar in koolstofstaal en 17-7 roestvast staal. Smalley heeft meer dan 40 extra materiaalopties op voorraad, waaronder exotische legeringen zoals Inconel X-750® en Elgiloy®, om vrijwel elke omgeving te weerstaan.
Tabel 2. Vergelijking van materialen met omgevingen.
Waar worden golfveren gebruikt?
Van kleine tot grote diameters, van lichte tot zware belastingen, van koolstofstaal tot exotische materialen: golfveren zijn al decennialang de betrouwbare, ruimtebesparende oplossing voor duizenden toepassingen. Van alledaagse consumentenproducten zoals de smartwatch om uw pols tot levensreddende medische hulpmiddelen zoals robotgestuurde chirurgische instrumenten, en van extreme omgevingen zoals oliebronnen diep onder het aardoppervlak tot aan Mars: er is vrijwel geen grens aan het gebruik van golfveren.
Een veelvoorkomende toepassing waarbij de voordelen van een golfveer worden benut, is een stroomregelklep. Naarmate de vloeistofdruk stijgt, regelt een Crest-to-Crest-golfveer nauwkeurig de lineaire verplaatsing van de zuiger. Hoewel veel veersystemen in kleppen kunnen worden ontworpen, kiezen ingenieurs vaak voor golfveren wegens hun ruimtebesparende vermogen en lineaire-compressiegedrag over 80% van het compressiebereik. Deze unieke eigenschappen maken een nauwkeurigere en herhaalbare regeling van zowel debiet als druk mogelijk.
Aan de slag
- Klaar om het voordeel van golfveren te ontdekken? Vraag GRATIS MONSTERS aan van meer dan 4.000 op voorraad liggende golfveren van koolstofstaal en roestvast staal
- Weet u niet zeker welk onderdeel geschikt is voor u? Chat live met ons tijdens normale kantooruren of plan een virtueel bezoek met een Smalley-engineer om de juiste golfveer voor uw toepassing te bepalen.
Wilt u meer weten over golfveren?
Bekijk hieronder ons nieuwe E-book
