Projektavimo sudėtingumo analizė

Spyruoklės, korpuso, stumtuko ir kitų priedų matmenys nuokrypiai kaupiasi per visą surinkimo grandinę, tiesiogiai veikdami galutinę pradinę jėgą, eigos ilgį ir nukreipimo tikslumą. Norint užtikrinti, kad našumas visada atitiktų technines specifikacijas esant visoms galimoms nuokrypių riboms, būtina atlikti visą nuokrypių grandinės analizę, kuri reikalauja didelių skaičiavimų ir patvirtinimo pastangų.

Konstrukcija turi vienu metu subalansuoti spyruoklės jėgos charakteristikas, orientacinės konstrukcijos trinties pasipriešinimą, judėjimo sklandumą ir nusidėvėjimo tarnavimo laiką. Netinkamas orientacinės konstrukcijos tarpas sukelia spyruoklės šoninį išlinkimą, netinkamą nusidėvėjimą ir jėgos histerezę, todėl reikia derintos tampraus deformavimo ir kinematinės trinties simuliacijos.

Daugelis spyruoklių surinkimų veikia išankstinės suspaudimo būsenoje. Tikslus išankstinės apkrovos suspaudimo kontrolė yra lemiamos svarbos galutiniam jėgos tikslumui. Konstrukcijoje turi būti įvertinta surinkimo įmanomumas, užkirstas kelias spyruoklei per apkrauti montuojant spaudžiant ir užtikrinta ilgalaikė atsparumas įtempimų relaksacijai.

Skirtingi komponentai gali naudoti skirtingus medžiagų tipus (spyruoklinį plieną, nerūdijantįjį plieną, inžinerines plastikines medžiagas, elastinguosius polimerus ir kt.). Konstrukcija turi užtikrinti visų medžiagų suderinamumą numatytomis eksploatavimo sąlygomis (temperatūra, korozija, tepimas) ir išvengti elektrocheminės korozijos, medžiagų senėjimo arba nesuderintos šiluminės plėtimosi.

Gedimo būdai yra žymiai įvairesni nei vienos spyruoklės atveju: be spyruoklės nuovargio lūžio, taip pat kyla pavojus stūmuko ustrigimo, sandarinimo elementų sugadinimo, srieginių sujungimų atlaisvinimosi, korpuso įtrūkimų ir kontaktinės varžos kitimo. Būtina atlikti visą FMEA (gedimo būdų ir pasekmių analizę) bei patikimumo patvirtinimą.

Spyruoklių surinkimai beveik visada yra specializuoti konkrečiai taikomajai programai, su nestandartinėmis montavimo sąsajomis, jėgos kreivėmis ir eigos reikalavimais. Visuotinių standartinių skaičiavimo formulių neegzistuoja; projektavimas remiasi integruota mechanine inžinerija, spyruoklių mechanika ir technologijų ekspertizė, o didesnė įtaka tenka simuliacijoms ir prototipų patvirtinimui.