Laboratorium wytrzymałości materiałów.
Wydział: MRiT Rok: 2 Grupa: M2 Alejster Zbigniew Agata Drabicka Grześkowiak Katarzyna Idczak Marta Jańczak Zbigniew

Część I – charakterystyka sprężyn:

1. Opis aparatu do wyznaczania charakterystyki sprężyn z podaniem informacji o czujnikach i wzmacniaczach.

   Sprężyny to elementy maszyn spełniające wielorakie zadania. Służą m.in. do akumulowania energii, tłumienia drgań i łagodzenia uderzeń.

   Opis aparatu do wyznaczania charakterystyki sprężyn:

   Podczas wyznaczania charakterystyki użyliśmy maszyny do badania sprężyn, która wyznacza charakterystykę poprzez ściskanie badanej sprężyny.

   Badana sprężyna umieszczana jest pomiędzy dwiema płytkami. Jedna z płytek jest połączona z układem pomiaru sił natomiast druga połączona jest z belką napędową.

2. Tablice z wynikami:

   Tablice z pomiarami i wynikami obliczeń załączone do sprawozdania.

3. Obliczenia sztywności obu sprężyn i ich układu równoległego:

   Wzory wykorzystane do obliczeń:

$$C = \frac{G \bullet d^{4}}{8 \bullet D^{3} \bullet n}$$

Gdzie:

D=D_w+d średnia średnica zwojów

C_równ=C₁+C₂

d- średnica drutu

D_w- średnica wewnętrzna drutu

C- sztywność [$\frac{N}{\text{mm}}\rbrack$

G - moduł sprężystości poprzecznej. Dla stali = 80 GPa = 80 000MPa

n- liczba zwojów

Pierwsza sprężyna:

D_w=42,4mm

d=5,35mm

n=5

D=47,75mm

Tak więc:

$${C = \frac{80\ 000\ \bullet \left( 5,35 \right)^{4}}{8 \bullet \left( 47,75 \right)^{3} \bullet 5}\backslash n}{C = 15,05}$$

Druga sprężyna:

D_w=26,6mm

d=3,8mm

n=7

D=30,4mm

$${C = \frac{80\ 000\ \bullet \left( 3,8 \right)^{4}}{8 \bullet \left( 30,4 \right)^{3} \bullet 5}\backslash n}{C = 14,84}$$

Układ równoległy:

C=C₁+C₂=15,05+14,84=29,89

1. Porównanie sztywności wyznaczonych doświadczalnie z teoretycznymi:

Sprężyna	Sztywność [N/mm]	Błąd $\left( \frac{C_{d - C_{t}}}{C_{t}} \right)100\ \lbrack\%\rbrack$
	Doświadczalna Cd	Teoretyczna Ct
1	14,38	15,05
2	10,62	14,84
Układ równoległy	24,3	29,89

1. Wykresy charakterystyk:

Część II – Próba udarowego zginania

1. Rysunek próbki przed i po złamaniu:

2. Tablicę Próba udarowego zginania sposobem Charpy’ego wg PN-EN 10045-1:1994

   Tablica załączona do sprawozdania.

3. Wzory stosowane przy wypełnianiu tablicy

   E_max = mgR(1−cos∝) = 18, 75 • 9, 81 • 0, 825(1−cos160) = 294, 35[J]

$$V = \sqrt{2gR(1 - cos \propto )} = \ \sqrt{2 \bullet 9,81 \bullet 0,825(1 - cos160)} = 5,6$$

KU2 = mgR(cosβ−cos∝) = 18, 75 • 9, 81 • 0, 825(cos73−cos160) = 186, 97[J]

$KCU2 = \frac{KU2}{S_{0}} = \frac{186,97}{0,79} = 236,67$[J/cm²]

Dwóch