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国内恒力弹簧支吊架的历史演变进程
 
  

   恒力弹簧支吊架(恒力弹簧吊架)诞生六十年代,按其设计原理可分为力平衡原理和力矩平衡原理两大派别。力矩平衡原理又分为三连机构和四连机构两大类别。

  力平衡原理的代表是德国力赛佳公司(LESEGA)近几年该产品有了改进并申报新的专利,但并未有实质性的突破,俗称穿新鞋走老路。经分析对比,此产品并无突出优点,理论虽完美,但产品在实际使用中则存在体积大、重量重、载荷调节困难等明显弱势,而最大的缺陷在于所用的弹簧必需有高的精度要求,否则性能大打折扣。力赛佳公司已在上海成立独资公司,但据业内人士分析几年内力平衡原理支吊架会退出中国市场。

  力矩平衡原理又分为三连机构和四连机构两大类别,在我国四十年前就有南、北方的争议,为此南方做出三连机构恒力弹簧支吊架样品、北方做出四连机构恒力弹簧支吊架样品,产品检测时三连机构恒定度为5%,四连机构恒定度为10%。但最终却是四连机构的恒力弹簧支吊架被选中。究其原因如下:

  三连机构恒力弹簧支吊架:具有理论计算是无误差的,结构型式简单,对弹簧的制造精度要求不高,载荷调节不影响恒定度的优势,但因为存在弹簧自重和产品在制造过程中产生的制造误差,使拉杆与活动前压板处接触处产生摩擦,而这种摩擦力的存在使三连机构成为性能不稳定的产品,应是其致命的缺陷。

  四连机构恒力弹簧支吊架:虽没有三连机构的上述优势,突出的优势是不存在上述不稳定的摩擦力。而在设计上虽存在比较大的误差,可是这种误差是相对稳定的误差,所以四连机构原理的恒力弹簧支吊架相应制定了部标和国标。

  四连机构的恒力弹簧支吊架虽被我国认定,可是面对我国的圆柱弹簧制造能力和工程需求发展,已明显落后,短期内我国的圆柱弹簧制造能力不可能有飞跃的发展,小小弹簧也直接体现了国力。

  如何突破瓶颈状况80年代末江苏理工大学的林世裕教授提出由碟形弹簧替代圆柱弹簧的设想,90年代有相应的多项实用新型碟形恒力弹簧支吊架专利申报,而其中四连机构碟形弹簧支吊架作为典型代表并投入市场,但通过几年的时效处理,及用户反映,可以认为四连机构碟形弹簧支吊架属于劣质产品,原因是四连机构碟形弹簧支吊架不仅在结构上沿用了圆柱弹簧四连机构设计误差大的弱点,最为严重的是不仅未减少三连机构原存在摩擦力,反而人为的加大该摩擦力,导致产品性能极不可靠。本公司承认以前错误并着手对早期出厂的产品结合用户大修给予更换。

  90年代有US005458313A发明专利出现,很有特点。该专利是扬州的金某设计,扬州某厂申报,该专利当初是专为铁路产品研制,笔者曾与金某认真探讨过该项设计:该结构针对某一特定的碟形弹簧和特定的片数与特定的拉板长度可以设计出合格的产品,但对制造装配产生的必然误差则要通过导向件强行导向,如果把导向件所产生的额外摩擦力加上去,那么该项专利的性能本身就是未知数,致使US005458313A又陷入四十年前争议的焦点----摩擦力。且该专利在结构设计又犯了机械产品的忌:化简为烦。US005458313A专利在中央电视台曾有过报导,大概是世界领先等等,但没有后续报导,也无其他音信,但目前US005458313A专利技术又作为完全垂直位移的恒力碟簧支吊架产品出现,如果科学的结论证明US005458313A发明专利可以延伸到支吊架行业,相信一定可以发扬光大。

  作为恒力弹簧支吊架制造厂家眼中圆柱弹簧和碟形弹簧均是弹性元件,区别仅是受力后的斜率不同,而对弹性元件的要求则是性能可靠为第一,其次是压下去与弹回来的误差要小,最后是要有好的性价比。同一种结构型式的产品用两种弹簧均可做出来,弹性元件理论上可以互换替代,区别在于体积上的变化,性价比的变化。

  数学计算确定在相同载荷和位移乘积时的恒力弹簧支吊架对弹簧质量的要求明显少于可变弹簧支吊架,在一定条件下恒力弹簧支吊架与可变弹簧支吊架相比有良好的性能价格比,尤其是应用碟形弹簧为弹性元件。价格使应用恒力弹簧支吊架原理设计的任意刚度支吊架可全面替代可变弹簧支吊架。

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