恒力彈簧支吊架(恒力彈簧吊架)誕生六十年代,按其設計原理可分為力平衡原理和力矩平衡原理兩大派別。力矩平衡原理又分為三連機構和四連機構兩大類別。
力平衡原理的代表是德國力賽佳公司(LESEGA)近幾年該產品有了改進并申報新的專利,但并未有實質性的突破,俗稱穿新鞋走老路。經分析對比,此產品并無突出優(yōu)點,理論雖完美,但產品在實際使用中則存在體積大、重量重、載荷調節(jié)困難等明顯弱勢,而最大的缺陷在于所用的彈簧必需有高的精度要求,否則性能大打折扣。力賽佳公司已在上海成立獨資公司,但據業(yè)內人士分析幾年內力平衡原理支吊架會退出中國市場。
力矩平衡原理又分為三連機構和四連機構兩大類別,在我國四十年前就有南、北方的爭議,為此南方做出三連機構恒力彈簧支吊架樣品、北方做出四連機構恒力彈簧支吊架樣品,產品檢測時三連機構恒定度為5%,四連機構恒定度為10%。但最終卻是四連機構的恒力彈簧支吊架被選中。究其原因如下:
三連機構恒力彈簧支吊架:具有理論計算是無誤差的,結構型式簡單,對彈簧的制造精度要求不高,載荷調節(jié)不影響恒定度的優(yōu)勢,但因為存在彈簧自重和產品在制造過程中產生的制造誤差,使拉桿與活動前壓板處接觸處產生摩擦,而這種摩擦力的存在使三連機構成為性能不穩(wěn)定的產品,應是其致命的缺陷。
四連機構恒力彈簧支吊架:雖沒有三連機構的上述優(yōu)勢,突出的優(yōu)勢是不存在上述不穩(wěn)定的摩擦力。而在設計上雖存在比較大的誤差,可是這種誤差是相對穩(wěn)定的誤差,所以四連機構原理的恒力彈簧支吊架相應制定了部標和國標。
四連機構的恒力彈簧支吊架雖被我國認定,可是面對我國的圓柱彈簧制造能力和工程需求發(fā)展,已明顯落后,短期內我國的圓柱彈簧制造能力不可能有飛躍的發(fā)展,小小彈簧也直接體現了國力。
如何突破瓶頸狀況80年代末江蘇理工大學的林世裕教授提出由碟形彈簧替代圓柱彈簧的設想,90年代有相應的多項實用新型碟形恒力彈簧支吊架專利申報,而其中四連機構碟形彈簧支吊架作為典型代表并投入市場,但通過幾年的時效處理,及用戶反映,可以認為四連機構碟形彈簧支吊架屬于劣質產品,原因是四連機構碟形彈簧支吊架不僅在結構上沿用了圓柱彈簧四連機構設計誤差大的弱點,最為嚴重的是不僅未減少三連機構原存在摩擦力,反而人為的加大該摩擦力,導致產品性能極不可靠。本公司承認以前錯誤并著手對早期出廠的產品結合用戶大修給予更換。
90年代有US005458313A發(fā)明專利出現,很有特點。該專利是揚州的金某設計,揚州某廠申報,該專利當初是專為鐵路產品研制,筆者曾與金某認真探討過該項設計:該結構針對某一特定的碟形彈簧和特定的片數與特定的拉板長度可以設計出合格的產品,但對制造裝配產生的必然誤差則要通過導向件強行導向,如果把導向件所產生的額外摩擦力加上去,那么該項專利的性能本身就是未知數,致使US005458313A又陷入四十年前爭議的焦點----摩擦力。且該專利在結構設計又犯了機械產品的忌:化簡為煩。US005458313A專利在中央電視臺曾有過報導,大概是世界領先等等,但沒有后續(xù)報導,也無其他音信,但目前US005458313A專利技術又作為完全垂直位移的恒力碟簧支吊架產品出現,如果科學的結論證明US005458313A發(fā)明專利可以延伸到支吊架行業(yè),相信一定可以發(fā)揚光大。
作為恒力彈簧支吊架制造廠家眼中圓柱彈簧和碟形彈簧均是彈性元件,區(qū)別僅是受力后的斜率不同,而對彈性元件的要求則是性能可靠為第一,其次是壓下去與彈回來的誤差要小,最后是要有好的性價比。同一種結構型式的產品用兩種彈簧均可做出來,彈性元件理論上可以互換替代,區(qū)別在于體積上的變化,性價比的變化。
數學計算確定在相同載荷和位移乘積時的恒力彈簧支吊架對彈簧質量的要求明顯少于可變彈簧支吊架,在一定條件下恒力彈簧支吊架與可變彈簧支吊架相比有良好的性能價格比,尤其是應用碟形彈簧為彈性元件。價格使應用恒力彈簧支吊架原理設計的任意剛度支吊架可全面替代可變彈簧支吊架。